KR102034794B1 - 정압씰 부착 모터 - Google Patents

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가부시키가이샤 하모닉 드라이브 시스템즈
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Abstract

정압씰 부착 모터(1)에서는, 전후로 돌출되는 모터 회전축(12)의 제1, 제2축단부(12a, 12c)에 배치된 제1, 제2정압밀봉부(30, 40)에 의하여 전후의 간격이 밀봉된다. 제1, 제2정압밀봉부(30, 40)의 밀봉간격(32, 42)으로 공급되는 밀봉가스는, 약액 분위기(5a, 5b)와 모터실(18) 혹은 인코더실(21)로 분기되어 흐른다. 밀봉가스의 분기류에 의하여 모터실(18), 인코더실(21)로부터 약액 분위기(5a, 5b)로 진애가 침입하는 것이 방지되고, 약액 분위기(5a, 5b)로부터 모터실(18), 인코더실(21)로 약액을 포함하는 가스가 침입하는 것이 방지된다.

Description

정압씰 부착 모터{STATIC PRESSURE SEAL-EQUIPPED MOTOR}
본 발명은, 예를 들면 반도체 제조공정에 있어서 사용되는 웨이퍼(wafer)의 세정장치(洗淨裝置), 약액 도포장치(藥液 塗布裝置), 웨이퍼 반송장치 등의 구동원(驅動源) 등으로서 사용하는 정압씰 부착 모터(靜壓seal 附着 motor)에 관한 것이다.
웨이퍼의 세정 등에 사용하는 구동기구(驅動機構)로서는, 특허문헌1에 기재된 구성의 것이 알려져 있다. 여기에 개시된 구동기구에서는, 용기 내에 있어서 수직으로 배치된 모터 중공축(motor 中空軸)의 선단에 회전 테이블을 부착하고, 회전 테이블을 회전시켜, 그 위에 실은 웨이퍼에 대하여 상측(上側)에 배치된 공급노즐(供給nozzle)로부터 세정액(洗淨液)을 분사하고 있다. 중공축의 외주측 및 내주측의 쌍방의 밀봉성(密封性)을 확보하기 위하여, 중공축의 외주측 및 내주측에 래버린스 씰(labyrinth seal)이 배치되어 있다.
이러한 밀봉부(密封部)를 구비한 구동기구는, 밀봉성을 확보하기 위하여 소정의 축길이가 필요하므로, 모터 중공축의 축방향의 길이가 길게 되어버린다. 모터 중공축의 베어링위치로부터 밀봉위치까지의 거리가 길어지면 축진동(軸振動) 등이 크게 되므로, 밀봉성의 저하를 회피하기 위하여 씰(seal)을 대형화하여야 한다.
특허문헌2에는, 밀봉부로서 정압씰(靜壓seal)을 사용한 회전형 전동기가 제안되어 있다. 이 회전형 전동기에 있어서는, 모터 회전축(motor 回轉軸)을 지지하는 양측의 모터 베어링(motor bearing)의 양측에 밀폐공간(密閉空間)이 형성되고, 밀폐공간은 정압씰에 의하여 밀봉되어 있다. 정압씰은, 모터 회전축의 양측의 축단부(軸端部)의 외주면과 대향하는 모터 케이스(motor case)의 양측의 부위에 설치되어 있다. 각 정압씰에는, 모터 케이스에 형성된 급기로(給氣路)를 통하여 외부로부터 밀봉가스(密封gas)가 공급된다.
각 정압씰에 공급되는 밀봉가스의 일부는 밀폐공간 내로 인도되어, 밀폐공간 내의 내압이, 모터 베어링의 사이에 형성되어 있는 모터실(motor室) 내의 내압보다 높게 된다. 모터 케이스에는 배기구(排氣口)가 형성되어 있고, 양측의 밀폐공간으로부터 양측의 모터 베어링을 통하여 모터실 내로 유입하는 밀봉가스가, 모터실로부터 직접적으로 배기구를 통하여 외부로 배출된다. 이에 따라 회전형 전동기의 내부, 양단의 모터 베어링으로부터 마모분(磨耗粉), 그리스(grease) 등이 외부로 누설되어 나가서 주위환경을 오염하는 것을 방지하고 있다.
: 일본국 공개특허 특개평11-265868호 공보 : 일본국 특허 제4314625호 공보
정압씰을 사용함으로써, 모터의 회전부와 고정부의 사이의 밀봉부를 컴팩트(compact)하게 구성할 수 있기 때문에 모터의 편평화(扁平化)에 유리하다. 그러나 특허문헌2에 기재되어 있는 회전형 전동기에 있어서는, 모터 케이스의 구성부품에 정압씰용의 둘레홈 및 당해 둘레홈에 밀봉가스를 공급하기 위한 급기로를 형성하고 있다. 또한 양측의 모터 베어링의 각각의 외측에는 정압씰으로부터 누설되어 나가는 밀봉가스에 의하여 내압을 모터실의 내압보다 높게 하기 위한 밀폐공간을 형성하고 있다. 이와 같이 모터 케이스 자체에 정압씰, 급기로를 형성하고, 모터 베어링의 양측에 밀폐공간을 부설하고 있으므로, 구조의 복잡화(複雜化), 대형화(大型化)를 초래하여 모터의 소형화(小型化)에는 바람직하지 못하다.
또한 모터 케이스에 배기구를 형성하여, 모터실 내에서 기체를 외부로 배출하도록 하고 있다. 모터 케이스의 내주부(內周部)에는 모터 스테이터(motor stator)의 구성부품이 조립되어 있어, 일반적으로 배기구를 형성하는 스페이스를 확보하는 것이 어려울 경우가 많다. 이 때문에, 배기구를 형성하기 위하여 모터의 축길이가 길어지는 경우가 많아, 모터의 소형화에는 바람직하지 못하다.
또한 모터 회전축을 지지하고 있는 양측의 모터 베어링의 내부를 통하여, 밀봉가스가 모터실 내로 흘러든다. 이 때문에 모터 베어링의 내부에 있어서 발생한 마모분 등의 이물질(異物質)이, 모터 내부의 각 부분에 확산하여 부착될 우려가 있다.
본 발명의 과제는, 이러한 점에 감안하여, 기구의 복잡화, 대형화를 따르지 않고, 이물질이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있으며, 외부로부터 부식성의 기체나 액체 등이 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있는 정압씰 부착 모터를 제공하는 것에 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 정압씰 부착 모터는,
모터 케이스와,
상기 모터 케이스의 후단에 부착된 인코더 커버와,
상기 모터 케이스의 내부에 형성되는 모터실과 상기 인코더 커버의 내부에 형성되는 인코더실의 사이를 구획하는 구획판과,
상기 모터 케이스의 케이스 전판부분, 상기 구획판 및 상기 인코더 커버의 커버 배판부분을 관통하여 연장되는 모터 회전축과,
상기 케이스 전판부분과, 당해 케이스 전판부분으로부터 전방으로 돌출되어 있는 상기 모터 회전축의 제1축단부의 사이의 간격을 봉쇄하고 있는 제1정압밀봉부와,
상기 커버 배판부분과, 당해 커버 배판부분으로부터 후방으로 돌출되어 있는 상기 모터 회전축의 제2축단부의 사이의 간격을 봉쇄하고 있는 제2정압밀봉부와,
상기 모터실과 상기 인코더실을 서로 통하게 하기 위하여 상기 구획판에 형성된 구획판 연결통로와,
상기 인코더실과 외부를 서로 통하게 하기 위하여 상기 인코더 커버에 형성된 배기구를
갖고 있고,
상기 제1정압밀봉부는, 상기 제1축단부의 외주면과의 사이에, 외부로부터 공급되는 밀봉가스에 의하여 밀폐되는 제1밀봉간격을 형성하는 제1씰링을 구비하고,
상기 제2정압밀봉부는, 상기 제2축단부의 외주면과의 사이에, 외부로부터 공급되는 밀봉가스에 의하여 밀폐되는 제2밀봉간격을 형성하는 제2씰링을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에서는, 모터 케이스의 전단(前端) 및 인코더 커버(encoder cover)의 후단(後端)으로부터 전후로 돌출하고 있는 모터 회전축의 제1, 제2축단부(第1, 第2軸端部)에 제1, 제2씰링(第1, 第2 seal ring)을 부착하고 있다. 이들 씰링(seal ring)에 의해 구성되는 제1, 제2정압밀봉부(第1, 第2靜壓密封部)에 의하여 모터 케이스 전단 및 인코더 커버 후단에 있어서의 모터 고정부(motor 固定部)와 모터 회전부(motor 回轉部) 사이의 간격을 밀봉하고 있다.
제1, 제2씰링의 밀봉간격(密封間隔)에 공급된 밀봉가스에 의하여 당해 밀봉간격이 밀봉되고, 밀봉간격에 공급된 밀봉가스의 일부에 의하여 밀봉간격으로부터 모터실 내, 인코더실(encoder室) 내를 향하는 가스류(gas流)가 형성된다. 이에 따라 모터실 내, 인코더실 내로부터 외부로 마모분 등의 이물질이 누설되어 나가는 것이 방지된다.
모터실 내로 유입한 밀봉가스는, 모터실 내를 통하여 구획판 연결통로(區劃板 連結通路)로부터 인코더실 내로 유입된다. 인코더실 내로 유입된 밀봉가스는, 인코더 커버에 형성되어 있는 배기구로부터 외부로 배출되어 소정의 회수부에 회수된다.
한편 제1, 제2씰링의 밀봉간격에 공급된 밀봉가스의 일부는 제1, 제2축단부의 외주면을 따라 전방측 및 후방측으로 흘러서 밀봉간격으로부터 외부로 유출된다. 밀봉간격이 밀봉가스에 의하여 밀봉됨과 아울러, 밀봉간격으로부터 외부로 유출되는 밀봉가스의 흐름이 형성되므로, 외부로부터 모터실 내, 인코더실 내로 부식성의 가스, 액체 등이 침입하는 것이 방지된다.
본 발명에서는, 제1, 제2씰링을 모터 회전축의 제1, 제2축단부에 부착하여 제1, 제2정압밀봉부를 구성하고 있다. 모터 케이스의 구성부재에 밀봉가스의 급기로를 형성하여, 그 케이스 전판부분(case 前板部分)과, 여기를 관통하고 있는 모터 회전축의 외주면의 사이에 정압밀봉부를 형성하는 경우에 비하여, 모터 구성부품의 구조의 복잡화를 초래하지 않고, 모터 케이스의 전단의 간격 및 인코더 커버의 후단의 간격을 확실하게 밀봉할 수 있다.
또한 모터실 내로 유입된 밀봉가스를, 구획판 연결통로를 통하여 인코더실로 유출시켜, 인코더실로부터 인코더 커버에 형성되어 있는 배기구를 통하여 외부로 배출하고 있다. 모터 커버에 배기구를 형성하는 경우에 비하여, 모터의 편평화에 유리하다.
즉 모터실로부터 직접 외부로 밀봉가스를 배출하는 경우에는, 모터 케이스에 배기구를 형성할 필요가 있다. 모터 케이스의 내주면에는 모터 스테이터를 구성하고 있는 스테이터 코어(stator core), 구동코일(驅動coil) 등이 조립된다. 따라서 모터 케이스에는 배기구를 형성하는 스페이스(space)를 확보할 수 없는 경우가 많다. 배기구를 형성하면 모터 케이스의 축길이가 길게 되어 버리는 경우가 많아, 모터의 편평화에는 불리하다.
또한 모터 회전축을 회전 가능한 상태로 지지하기 위한 베어링이, 모터 케이스의 케이스 전판부분, 모터 케이스의 후단에 부착한 구획판(區劃板)에 부착된다. 배기구 등에 의한 단면결손(斷面缺損)은, 모터 케이스에 필요하게 되는 강도(强度), 강성(剛性)의 확보에 불리하다. 인코더 커버는, 모터 케이스에 비하여 강도, 강성이 낮아도 좋아, 배기구를 형성하는 것이 용이하다.
여기에서 제1, 제2정압밀봉부는 다음의 구성으로 할 수 있다. 상기 제1씰링은, 그 외주면에 형성된 밀봉가스의 제1급기구를 구비하고, 상기 제1밀봉간격은, 상기 제1급기구로부터 밀봉가스가 공급되는 원환모양의 제1급기 리저버와, 이 제1급기 리저버와 상기 모터실 내를 서로 통하게 하고 당해 제1급기 리저버보다 좁은 원환모양의 제1내측간격과, 상기 제1급기 리저버와 외부를 서로 통하게 하고 상기 제1급기 리저버보다 좁은 원환모양의 제1외측간격을 구비하고 있다.
상기 제2씰링은, 그 외주면에 형성된 밀봉가스의 제2급기구를 구비하고, 상기 제2밀봉간격은, 상기 제2급기구로부터 밀봉가스가 공급되는 원환모양의 제2급기 리저버와, 이 제2급기 리저버와 상기 인코더실 내를 서로 통하게 하고 당해 제2급기 리저버보다 좁은 원환모양의 제2내측간격과, 상기 제2급기 리저버와 외부를 서로 통하게 하고 상기 제2급기 리저버보다 좁은 원환모양의 제2외측간격을 구비하고 있다.
본 발명의 정압씰 부착 모터에 있어서 모터 회전축을 지지하는 베어링은, 모터 케이스의 케이스 전판부분 및 구획판에 각각 부착된다.
이 경우에는, 케이스 전판부분에 있어서의 모터측 베어링이 부착되어 있는 베어링 부착부에는, 모터측 베어링을 우회시키고, 제1밀봉간격의 제1내측간격으로부터 모터실 내로 밀봉가스를 인도하는 우회로가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
우회로를 형성함으로써, 모터실 내로의 밀봉가스의 원활한 흐름이 형성된다. 또한 밀봉가스가 모터측 베어링의 내부를 통하여, 여기에서 발생하는 마모분 등의 이물질을 모터실 내로 비산(飛散)시켜 버리는 것을 억제할 수 있다.
또 타방의 인코더측 베어링의 내부를 통하여 밀봉가스가 흐르는 일은 거의 없다. 즉 당해 베어링이 부착되어 있는 구획판에 연결통로가 형성되어 있어, 여기를 통하여 밀봉가스가 인코더실 내로 유입되어 들어간다. 또한 제2정압밀봉부에 있어서는, 그 제2밀봉간격으로부터 인코더실내로 유입되어 들어가는 밀봉가스는 당해 인코더실로부터 배기구를 통하여 외부로 배출된다. 따라서 밀봉가스에 의하여 인코더측 베어링에서 발생한 마모분 등의 이물질이, 모터실 내 혹은 인코더실 내로 비산될 우려가 없다.
본 발명의 정압씰 부착 모터에 있어서, 인코더실 내에 배치되어 있는 모터 인코더는, 자기 인코더인 것이 바람직하다. 모터실 내에서 발생한 유분(油分) 등의 이물질이 인코더실 내로 유입되어 모터 인코더에 부착되는 것이 고려되어 진다. 자기 인코더를 사용하면, 유분 등의 이물질이 부착되어도 검출동작에 지장을 일으키는 일이 없다.
또 본 발명의 정압씰 부착 모터의 모터 회전축을 중공축으로 할 수 있다.
도1은, 본 발명을 적용한 정압씰 부착 모터의 정면도 및 단면도이다.
도2는, 전방측 정압밀봉부를 나타내는 확대도 및 밀봉간격의 압력분포도, 및 후방측 정압밀봉부를 나타내는 확대도 및 밀봉간격의 압력분포도이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명을 적용한 정압씰 부착 모터(靜壓seal 附着 motor)의 실시형태에 관하여 설명한다. 이하에서 말하는 실시형태는, 본 발명을 웨이퍼(wafer)의 세정 등에 사용하는 구동기구(驅動機構)로서 사용할 경우의 예이지만, 본 발명의 정압씰 부착 모터는, 모터 설치 분위기(motor 設置 雰圍氣)와 이것을 둘러싸는 클린룸(clean room) 등의 외주 분위기(外周 雰圍氣)의 사이를 밀봉할 필요가 있는 각종 구동기구에 적용 가능하다.
(전체 구성)
도1(a)는 본 실시형태에 관한 정압씰 부착 모터의 정면도이고, 도1(b)는 그 단면도이다. 정압씰 부착 모터(1)는, 웨이퍼 세정장치의 용기의 구성부품인 한 쌍의 격리벽(隔離壁)(2, 3)의 사이에 가설된 상태로 설치되고, 격리벽(2, 3)의 사이의 공간이 모터 설치 분위기(4)이며, 격리벽(2, 3)의 전후가 웨이퍼 세정용의 약액이 웨이퍼로 분사되는 약액 분위기(藥液 雰圍氣)(5a, 5b)이다. 모터 설치 분위기(4)와 약액 분위기(5a, 5b)의 사이를 확실하게 밀봉한 상태로, 정압씰 부착 모터(1)가 전후의 격리벽(2, 3)의 사이에 설치되어 있다.
정압씰 부착 모터(1)(이하, 간단하게 「모터(1)」이라고 부르기로 한다.)는, 원통모양의 하우징(11)(housing)과, 이 하우징(11)의 중심부분을 모터축선(1a)의 방향으로 관통하여 연장되는 중공축(中空軸)으로 이루어지는 모터 회전축(motor 回轉軸)(12)을 구비하고 있다.
하우징(11)은, 모터 케이스(13)와, 이 모터 케이스(13)에 있어서의 모터축선(1a)의 방향의 일방(一方)의 끝에 동축(同軸)으로 부착된 인코더 커버(encoder cover)(14)를 구비하고 있다. 이하의 설명에 있어서는, 편의상 모터축선(1a)의 방향에 있어서의 모터 케이스(13)의 측을 「전방측」, 인코더 커버(14)의 측을 「후방측」이라고 부르기로 한다.
모터 케이스(13)는 원통모양의 케이스 몸통부(13a)와, 그 전방측의 끝으로부터 반경방향의 내측으로 연장되는 원반모양의 케이스 전판부분(case 前板部分)(13b)을 구비하고 있다. 인코더 커버(14)는, 케이스 몸통부(13a)에 동축으로 부착한 원통모양의 커버 몸통부(14a)와, 그 후방측의 끝으로부터 반경방향의 내측으로 연장되는 원반모양의 커버 배판부분(cover 背板部分)(14b)을 구비하고 있다. 케이스 몸통부(13a)의 후단부는, 당해 후단부에 동축으로 부착된 원반모양의 구획판(區劃板)(15)에 의하여 봉쇄되어 있다.
모터 회전축(12)은, 전방측의 모터측 베어링(motor側 bearing)(16)과, 후방측의 인코더측 베어링(encoder側 bearing)(17)에 의하여 회전가능 상태로 지지되어 있다. 모터측 베어링(16)은, 케이스 전판부분(13b)의 내주측의 부분에 형성된 베어링 홀딩부(13c)에 부착되어 있다. 인코더측 베어링(17)은, 구획판(15)의 내주면에 형성된 베어링 홀딩부(15a)에 부착되어 있다.
모터 케이스(13)와 구획판(15)과 모터 회전축(12)에 의하여 구획된 공간이 모터실(motor室)(18)로서, 여기에는, 케이스 몸통부(13a)의 내주면에 부착된 스테이터 어셈블리(stator assembly)(19) 및 모터 회전축(12)의 외주면에 부착된 로터 어셈블리(rotor assembly)(20)가 조립되어 있다.
인코더 커버(14)와 구획판(15)과 모터 회전축(12)에 의하여 구획된 공간이 인코더실(encoder室)(21)로서, 여기에는, 모터 회전축(12)의 회전정보를 검출하기 위한 자기 인코더(磁氣 encoder)(22)가 조립되어 있다. 자기 인코더(22)의 자극 인코더판(磁極 encoder板)(22a)이 모터 회전축(12)에 동축으로 부착되고, 자극 검출부(磁極 檢出部)(22b) 및 신호 변환부(信號 變換部)(22c)가 구획판(15)에 부착되어 있다.
구획판(15)에 있어서의 반경방향의 중간정도의 부위에는, 관통구멍으로 이루어지는 구획판 연결통로(區劃板 連結通路)(15b)가 형성되어 있다. 구획판 연결통로(15b)를 통하여 모터실(18)과 인코더실(21)이 서로 통하고 있다. 또한 인코더 커버(14)의 커버 몸통부(14a)에는 배기구(排氣口)(14c)가 형성되어 있다. 배기구(14c)에는 배기 회수관(排氣 回收管)(23)이 접속되어, 여기를 통하여 도면에 나타내지 않은 회수부(回收部)에 배기를 회수 가능하도록 되어 있다.
여기에서 모터 회전축(12)의 전방측의 제1축단부(第1軸端部)(12a)는, 케이스 전판부분(13b)으로부터 전방으로 돌출되고, 또한 전방측의 격리벽(2)을 관통하여 약액 분위기(5a)의 측에 삽입되어 있다. 제1축단부(12a)의 외주부에는, 케이스 전판부분(13b)과 격리벽(2)의 사이에 전방측의 제1정압밀봉부(第1靜壓密封部)(30)가 배치되어 있다. 제1정압밀봉부(30)는, 케이스 전판부분(13b)의 원형내주면(13d)과 제1축단부(12a)의 원형외주면(12b)의 사이의 간격을 밀봉하고 있음과 아울러, 격리벽(2)의 원형내주면(2a)과 제1축단부(12a)의 원형외주면(12b)의 사이의 간격을 밀봉하고 있다.
마찬가지로, 모터 회전축(12)의 후방측의 제2축단부(第2軸端部)(12c)는, 커버 배판부분(14b)으로부터 후방으로 돌출되고, 또한 후방측의 격리벽(3)을 관통하여 약액 분위기(5b)의 측으로 노출되어 있다. 제2축단부(12c)의 외주부에는, 커버 배판부분(14b)과 격리벽(3)의 사이에, 후방측의 제2정압밀봉부(第2靜壓密封部)(40)가 배치되어 있다. 제2정압밀봉부(40)는, 커버 배판부분(14b)의 원형내주면(14d)과 제2축단부(12c)의 원형외주면(12d)의 사이의 간격을 밀봉하고 있음과 아울러, 격리벽(3)의 원형내주면(3a)과 제2축단부(12c)의 원형외주면(12d)의 사이의 간격을 밀봉하고 있다.
전후의 제1, 제2정압밀봉부(30, 40)는 기본적으로 동일한 구조이다. 제1정압밀봉부(30)는, 제1축단부(12a)를 동축으로 둘러싸는 제1씰링(第1 seal ring)(31)을 구비하고 있다. 제1씰링(31)은 케이스 전판부분(13b)의 내주 가장자리 부분에 볼트에 의하여 동축으로 부착되어 있다. 제1씰링(31)의 내주면과 제1축단부(12a)의 원형외주면(12b)의 사이에는, 외부로부터 공급된 질소가스(窒素gas) 등의 청정한 밀봉가스(密封gas)에 의하여 밀폐되는 제1밀봉간격(第1密封間隔)(32)이 형성되어 있다.
마찬가지로 제2정압밀봉부(40)는, 제2축단부(12c)를 동축으로 둘러싸는 제2씰링(第2 seal ring)(41)을 구비하고 있다. 제2씰링(41)은 커버 배판부분(14b)의 내주 가장자리 부분에 볼트에 의하여 부착되어 있다. 제2씰링(41)의 내주면과 제2축단부(12c)의 원형외주면(12d)의 사이에는, 외부로부터 공급되는 질소가스 등의 청정한 밀봉가스에 의하여 밀폐되는 제2밀봉간격(42)(第2密封間隔)이 형성되어 있다.
(제1, 제2정압밀봉부)
도2(a), (b)는, 각각 전방측의 제1정압밀봉부(30)의 확대도 및 제1밀봉간격(32)의 압력분포도이다. 도2(c), (d)는, 각각 후방측의 제2정압밀봉부(40)의 확대도 및 제2밀봉간격(42)의 압력분포도이다.
도2(a)를 참조하여 설명하면 제1정압밀봉부(30)의 제1씰링(31)은, 그 내주측의 부분이 전후로 대칭인 상태로 돌출되어 있고, 이에 따라 전방측 플랜지부(31a) 및 후방측 플랜지부(3lb)가 형성되어 있다. 전방측 플랜지부(31a)의 측은, 전방측의 격리벽(2)의 내주 가장자리 부분에 밀착되어 있다. 후방측 플랜지부(3lb)의 원형외주면(31c) 및 후방측 끝면(31d)은, 케이스 전판부분(13b)의 내주 가장자리 부분에 밀착되어 있고, 이들의 사이는 O링(O-ring)(33)에 의하여 밀봉되어 있다.
제1씰링(31)의 원형외주면에는 밀봉가스를 외부로부터 제1밀봉간격(32)으로 공급하기 위한 제1급기구(第1給氣口)(31e)가 개구(開口)하고 있다. 제1급기구(31e)에는 급기관(35)이 접속되고, 급기관(35)은 도면에 나타내지 않은 밀봉가스 공급원(供給源)에 연결되어 있다.
제1씰링(31)과 제1축단부(12a)의 사이에 형성되어 있는 제1밀봉간격(32)은, 제1급기구(31e)로부터 밀봉가스가 공급되는 원환모양의 제1급기 리저버(第1給氣 reservoir)(32a)와, 이 제1급기 리저버(32a)와 모터실(18) 내를 서로 통하게 하는 원환모양의 제1내측간격(第1內側間隔)(32b)과, 제1급기 리저버(32a)와 외부(약액 분위기(5a))를 서로 통하게 하는 원환모양의 제1외측간격(第1外側間隔)(32c)을 구비하고 있다. 제1급기 리저버(32a)에 비하여 그 양측의 제1내측간격(32b), 제1외측간격(32c)은 반경방향의 간격이 좁다.
여기에서 제1씰링(31)이 부착되어 있는 케이스 전판부분(13b)의 베어링 홀딩부(13c)에는 밀봉가스 우회로(迂廻路)(34)로서의 홈(반경방향 홈(34a) 및 축선방향 홈(34b))이, 모터측 베어링(16)과의 사이에 형성되어 있다. 밀봉가스 우회로(34)는, 제1밀봉간격(32)의 제1내측간격(32b)과 모터실(18)의 내부공간을 서로 통하게 하고 있다.
다음에 도2(c)를 참조하여 설명하면, 타방(他方)의 제2정압밀봉부(40)의 제2씰링(41)은, 그 내주측의 부분이 전후로 돌출되여 전방측 플랜지부(41a) 및 후방측 플랜지부(4lb)가 형성되어 있다. 전방측 플랜지부(41a)는 커버 배판부분(14b)의 내주 가장자리 부분에 밀착되어 있고, 이들의 사이가 O링(43)에 의하여 밀봉되어 있다. 후방측 플랜지부(4lb)는 후방측의 격리벽(3)의 내주 가장자리 부분에 밀착되어 있다.
제2씰링(41)의 원형외주면에는 밀봉가스를 외부로부터 제2밀봉간격(42)으로 공급하기 위한 제2급기구(41e)가 개구하고 있다. 제2급기구(41e)에는 급기관(44)이 접속되어 있고, 급기관(44)은 도면에 나타내지 않은 밀봉가스 공급원에 연결되어 있다.
제2씰링(41)과 제2축단부(12c)의 사이에 형성되어 있는 제2밀봉간격(42)은, 제2급기구(41e)로부터 밀봉가스가 공급되는 원환모양의 제2급기 리저버(第2給氣 reservoir)(42a)와, 이 제2급기 리저버(42a)와 인코더실 내를 서로 통하게 하는 원환모양의 제2내측간격(第2內側間隔)(42b)과, 제2급기 리저버(42a)와 외부(약액 분위기(5b))를 서로 통하게 하는 원환모양의 제2외측간격(第2外側間隔)(42c)을 구비하고 있다. 제2급기 리저버(42a)에 비하여, 그 양측의 제2내측간격(42b), 제2외측간격(42c)은 반경방향의 간격이 좁다.
(동작설명)
이 구성의 모터(1)에 있어서는, 질소가스(N2) 등의 청정한 밀봉가스를, 제1, 제2정압밀봉부(30, 40)의 급기구(31e, 41e)로부터 제1, 제2밀봉간격(32, 42)으로 유입한다. 제1밀봉간격(32)으로 유입된 밀봉가스는, 제1급기 리저버(32a)에서 약액 분위기(5a)와 모터실(18)으로 분기되어 흐른다. 제1밀봉간격(32)에 공급되는 밀봉가스의 정압분포는, 제1밀봉간격(32)에 있어서의 모터축선(1a)의 방향을 따라, 도2(b)에 나타내는 바와 같은 상태가 된다. 즉 제1급기 리저버(32a)의 부분에 있어서 가장 압력이 높고, 모터축선(1a)을 따라서 제1내측간격(32b), 제1외측간격(32c)의 측을 향하여 점차적으로 감소하고 있다.
전방측의 제1정압밀봉부(30)의 제1밀봉간격(32)으로부터 모터실(18)의 내부에 유입되는 밀봉가스는, 모터측 베어링(16)을 우회하여 밀봉가스 우회로(34)를 통하여 모터실(18)의 내부로 유입된다. 모터실(18)의 내부로 유입된 밀봉가스는, 구획판(15)에 형성되어 있는 구획판 연결통로(15b)를 통하여 인코더실(21)로 유입되어 들어가고, 인코더 커버(14)에 형성되어 있는 배기구(14c)로부터 배출된다.
후방측의 제2정압밀봉부(40)의 제2밀봉간격(42)으로 유입되는 밀봉가스는, 제2급기 리저버(42a)에서 약액 분위기(5b)와 인코더실(21)로 분기되어 흐른다. 이 경우의 밀봉가스의 정압분포는, 도2(d)에 나타내는 바와 같은 상태가 된다. 인코더실(21)에 유입된 밀봉가스는, 인코더 커버(14)에 형성되어 있는 배기구(14c)으로부터 배출된다.
약액 분위기(5a, 5b)의 내압(內壓) 및 모터실(18) 또는 인코더실(21)의 내압에 대하여 제1, 제2급기 리저버(32, 42)의 내압을 높게 유지함으로써, 약액을 포함한 가스가 모터실(18) 또는 인코더실(21)로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또한 모터실(18) 또는 인코더실(21)의 진애(塵埃)가 약액 분위기(5a, 5b)로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 모터 케이스(motor case)와,
    상기 모터 케이스의 후단에 부착된 인코더 커버(encoder cover)와,
    상기 모터 케이스의 내부에 형성되는 모터실(motor室)과 상기 인코더 커버의 내부에 형성되는 인코더실(encoder室)의 사이를 구획하는 구획판(區劃板)과,
    상기 모터 케이스의 케이스 전판부분(case 前板部分), 상기 구획판 및 상기 인코더 커버의 커버 배판부분(cover 背板部分)을 관통하여 연장되는 모터 회전축(motor 回轉軸)과,
    상기 케이스 전판부분과, 상기 케이스 전판부분으로부터 전방으로 돌출되어 있는 상기 모터 회전축의 제1축단부(第1軸端部)의 사이의 간격을 봉쇄하고 있는 제1정압밀봉부(第1靜壓密封部)와,
    상기 커버 배판부분과, 상기 커버 배판부분으로부터 후방으로 돌출되어 있는 상기 모터 회전축의 제2축단부(第2軸端部)의 사이의 간격을 봉쇄하고 있는 제2정압밀봉부(第2靜壓密封部)와,
    상기 모터실과 상기 인코더실을 서로 통하게 하기 위하여 상기 구획판에 형성된 구획판 연결통로(區劃板 連結通路)와,
    상기 인코더실과 외부를 서로 통하게 하기 위하여 상기 인코더 커버에 형성되고, 상기 모터실 내로 유입되는 밀봉가스를, 상기 구획판 연결통로를 통하여 상기 인코더실로 유출시켜서, 상기 인코더실로부터 외부로 배출하기 위한 배기구(排氣口)를
    갖고 있고,
    상기 제1정압밀봉부는, 상기 제1축단부를 둘러싸는 상태로 배치된 제1씰링(第1 seal ring)을 구비하고, 상기 제1씰링은, 상기 제1축단부의 외주면과의 사이에, 외부로부터 공급되는 밀봉가스에 의하여 밀폐되는 제1밀봉간격(第1密封間隔)을 형성하고 있고,
    상기 제2정압밀봉부는, 상기 제2축단부를 둘러싸는 상태로 배치된 제2씰링(第2 seal ring)을 구비하고, 상기 제2씰링은, 상기 제2축단부의 외주면과의 사이에, 외부로부터 공급되는 밀봉가스에 의하여 밀폐되는 제2밀봉간격(第2密封間隔)을 형성하고 있는 것을
    특징으로 하는 정압씰 부착 모터(靜壓seal 附着 motor).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1씰링은, 그 외주면에 형성된 밀봉가스의 제1급기구(第1給氣口)를 구비하고,
    상기 제1밀봉간격은, 상기 제1급기구로부터 밀봉가스가 공급되는 원환모양의 제1급기 리저버(第1給氣 reservoir)와, 이 제1급기 리저버와 상기 모터실 내를 서로 통하게 하고 상기 제1급기 리저버보다 좁은 원환모양의 제1내측간격(第1內側間隔)과, 상기 제1급기 리저버와 외부를 서로 통하게 하고 상기 제1급기 리저버보다 좁은 원환모양의 제1외측간격(第1外側間隔)을 구비하고 있고,
    상기 제2씰링은, 그 외주면에 형성된 밀봉가스의 제2급기구(第2給氣口)를 구비하고,
    상기 제2밀봉간격은, 상기 제2급기구로부터 밀봉가스가 공급되는 원환모양의 제2급기 리저버(第2給氣 reservoir)와, 이 제2급기 리저버와 상기 인코더실 내를 서로 통하게 하고 상기 제2급기 리저버보다 좁은 원환모양의 제2내측간격(第2內側間隔)과, 상기 제2급기 리저버와 외부를 서로 통하게 하고 상기 제2급기 리저버보다 좁은 원환모양의 제2외측간격(第2外側間隔)을 구비하고 있는
    정압씰 부착 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모터실 내에 있어서의 상기 케이스 전판부분에 부착되어 상기 모터 회전축을 지지하고 있는 모터측 베어링(motor側 bearing)과,
    상기 구획판에 부착되어 상기 모터 회전축을 지지하고 있는 인코더측 베어링(encoder側 bearing)을
    갖고 있는 정압씰 부착 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 케이스 전판부분에 있어서의 상기 모터측 베어링이 부착되어 있는 베어링 부착부에는, 상기 모터측 베어링을 우회시키고, 상기 제1밀봉간격의 상기 제1내측간격으로부터 상기 모터실 내로 밀봉가스를 인도하는 우회로(迂廻路)가 형성되어 있는 정압씰 부착 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인코더실 내에 배치되어 있는 모터 인코더(motor encoder)는 자기 인코더인(磁氣 encoder)인 정압씰 부착 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 모터 회전축이 중공축(中空軸)인 정압씰 부착 모터.
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