KR20040032504A - 진공 펌프의 오일 누설 방지 구조 - Google Patents

Abstract

진공 펌프는 한쌍의 회전축(19, 20)에 의해 다수의 회전자(23-32)를 회전시켜 기체를 흡입한다. 각 회전축(19, 20)은 루츠 펌프의 후면 하우징 부재(14)를 관통하여 연장한다. 다수의 스토퍼(67, 68, 72)는, 대응하는 회전축(19, 20)과 일체로 회전하도록 각 회전축(19, 20)상에 위치되고, 오일이 루츠 펌프의 제 5 펌프 챔버(43)에 유입되는 것을 방지한다. 테이퍼형 원주 표면(671)은 각 회전축(19, 20)의 축선(191, 201) 주위에 위치된다. 각 테이퍼형 원주 표면(671)은, 스토퍼(67)의 단부 표면(672)에 인접하여 위치되고, 또한 단부 표면(672) 보다 오일 구역(331)에 더 가깝게 위치된다. 각 테이퍼형 원주 표면(671)은, 원주 표면(671)과 회전축(19, 20)의 축선(191, 201) 사이의 거리가 펌프 챔버(43)에 더 가까운 측으로부터 오일 구역(331)에 더 가까운 측으로 증가하도록 형성되어 있다. 이에 따라 오일이 펌프 챔버(43)에 유입되는 것이 효과적으로 방지된다.

Description

진공 펌프의 오일 누설 방지 구조{OIL LEAK PREVENTION STRUCTURE FOR VACUUM PUMP}

본 발명은 회전축을 회전시킴으로써 펌프 챔버내의 기체 운반체를 이동시켜 기체를 흡입하는 진공 펌프의 오일 누설 방지 구조에 관한 것이다.

일본특허 공개공보 제 63-129829 호 및 제 3-11193 호에는 각각 진공 펌프가 개시되어 있다. 이 공개공보에 개시된 진공 펌프는 윤활유를 펌프의 내부로 안내한다. 상기 진공 펌프는 오일이 존재해서는 안되는 구역으로 윤활유가 유입되는 것을 방지한다.

일본특허 공개공보 제 63-129829 호에 개시된 진공 펌프는, 오일이 전기 발전기의 챔버로 유입되는 것을 방지하도록 회전축에 부착된 판을 포함한다. 더 명확하게, 오일이 회전축의 표면을 따라 발전기 챔버쪽으로 이동할 때, 오일은 판에 도달한다. 판의 원심력으로 인해, 판 주위에 형성된 환형 홈에 오일이 튀긴다. 오일은, 환형 홈의 하부 부분으로 유동하고, 그리고 나서 하부 부분에 연결된 배유 통로를 따라 외부로 배출된다.

일본특허 공개공보 제 3-11193 호에 개시된 진공 펌프는, 환형 챔버에 제공된 기름 막이(slinger) 및 베어링에 윤활유를 공급하기 위한 환형 챔버를 구비하고있다. 오일이 회전축의 표면을 따라 환형 챔버로부터 와류 펌프로 이동할 때, 오일은 기름 막이에 의해 분리된다. 그리고 나서, 분리된 오일은 환형 챔버에 연결된 배유 구멍을 통해 모터 챔버로 보내진다.

회전축과 일체로 회전하는 판(기름 막이)은, 오일이 바람직하지 않은 구역으로 유입되는 것을 방지하는 기구이다. 판(기름 막이)의 원심력을 이용하는 오일 누설 유입 방지 작동은 판(기름 막이)의 형태 및 판(기름 막이)을 둘러싸는 벽의 형태에 의해 영향을 받는다.

따라서, 본 발명의 목적은, 오일이 진공 펌프의 펌프 챔버로 유입되는 것을 효과적으로 방지하는 오일 누설 방지 구조를 제공하는 것이다.

도 1(a)는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 다단 루츠 펌프의 단면도이다.

도 1(b)는 도 1(a)에 도시한 펌프의 부분 확대 단면도이다.

도 2(a)는 도 1(a)의 선 2a-2a을 따라 도시한 단면도이다.

도 2(b)는 도 1(a)의 선 2b-2b을 따라 도시한 단면도이다.

도 3(a)는 도 1(a)의 선 3a-3a을 따라 도시한 단면도이다.

도 3(b)는 도 1(a)의 선 3b-3b을 따라 도시한 단면도이다.

도 4(a)는 도 3(b)의 선 4a-4a을 따라 도시한 단면도이다.

도 4(b)는 도 4(a)의 확대 단면도이다.

도 5(a)는 도 3(b)의 선 5a-5a을 따라 도시한 단면도이다.

도 5(b)는 도 5(a)의 확대 단면도이다.

도 6(a)는 도 1(a)에 도시한 펌프의 확대 단면도이다.

도 6(b)는 도 6(a)의 확대 단면도이다.

도 7은 도 1(a)에 도시한 펌프의 후면 하우징 부재, 제 1 축 밀봉물, 및 누설 방지 링의 분해 사시도이다.

도 8은 도 1(a)에 도시한 펌프의 후면 하우징 부재, 제 2 축 밀봉물, 및 누설 방지 링의 분해 사시도이다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시형태를 도시하는 확대 단면도이다.

도 10은 본 발명의 제 3 실시형태를 도시하는 확대 단면도이다.

상술한 목적 및 다른 목적을 본 발명에 따라 달성하기 위해, 본 발명은 진공 펌프를 제공한다. 진공 펌프는 회전축의 회전을 통해 펌프 챔버의 기체 운반체를 작동시킴으로써 기체를 흡입한다. 진공 펌프는 오일 하우징 부재, 스토퍼(stopper), 및 테이퍼형 원주 표면을 갖는다. 오일 하우징 부재는 펌프 챔버에 인접하는 오일 구역을 형성한다. 회전축은 오일 하우징 부재를 통해 펌프 챔버로부터 오일 구역으로 돌출하는 돌출 섹션을 갖는다. 스토퍼는 단부 표면을 갖는다. 스토퍼는, 회전축과 일체로 회전하도록 회전축상에 위치하고, 오일이 펌프 챔버에 유입되는 것을 방지한다. 회전축의 축선 주위에는 테이퍼형 원주 표면이 위치되어 있다. 테이퍼형 원주 표면은, 스토퍼의 단부 표면에 인접하여 위치되고, 단부 표면보다 오일 구역에 더 가깝게 위치된다. 테이퍼형 원주 표면은 원주 표면과 회전축의 축선 사이의 거리가 펌프 챔버에 더 가까운 측으로부터 오일 구역에 더 가까운 측으로 증가하도록 형성된다.

본 발명의 다른 양태 및 유리한 점은 본 발명의 원칙의 예로서 도시된 첨부 도면을 참고로 하여 이하에서 명백하게 될 것이다.

본 발명의 목적 및 유리한 점과 함께, 본 발명은 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에서 잘 이해될 것이다.

본 발명의 제 1 실시형태에 따른 다단(multiple-stage) 루츠 펌프(Roots pump)(11)는 도 1(a) 내지 도 8을 참고로 하여 설명될 것이다.

도 1(a)에 도시한 바와 같이, 진공 펌프인 펌프(11)는, 회전자 하우징 부재(12), 정면 하우징 부재(13), 및 후면 하우징 부재(14)를 포함한다. 정면 하우징 부재(13)는 회전자 하우징 부재(12)의 정면 단부에 결합되어 있다. 뚜껑(36)은 정면 하우징 부재(13)의 정면 개구부를 폐쇄한다. 후면 하우징 부재(14)는 회전자 하우징 부재(12)의 후면 단부에 결합되어 있다. 회전자 하우징 부재(12)는 실린더 블럭(15) 및 챔버 한정벽(16)을 포함하고, 본 실시형태에서 챔버 한정벽의 개수는 4개이다. 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 실린더 블럭(15)은 한쌍의 블럭(17, 18)을 포함한다. 각 챔버 한정벽(16)은 한쌍의 벽 섹션(161, 162)을 포함한다.

도 1(a)에 도시한 바와 같이, 정면 하우징 부재(13)와 가장 왼쪽의 챔버 한정벽(16) 사이에는 제 1 펌프 챔버(39)가 형성되어 있다. 도면에 도시된 바와같이 왼쪽에서 오른쪽의 순서대로, 2개의 인접하는 챔버 한정벽(16) 사이에는 제 2 펌프 챔버(40), 제 3 펌프 챔버(41), 및 제 4 펌프 챔버(42)가 각각 형성되어 있다. 후면 하우징 부재(14)와 가장 오른쪽의 챔버 한정벽(16) 사이에는 제 5 펌프 챔버(43)가 형성되어 있다.

제 1 회전축(19)은, 한쌍의 레이디얼 베어링(21, 37)을 구비한 정면 하우징 부재(13)와 후면 하우징 부재(14)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다. 마찬가지로, 제 2 회전축(20)은, 한쌍의 레이디얼 베어링(21, 37)을 구비한 정면 하우징 부재(13)와 후면 하우징 부재(14)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다. 제 1 회전축(19)과 제 2 회전축(20)은, 서로 평행하고, 챔버 한정벽(16)을 관통해서 연장한다. 레이디얼 베어링(37)은 후면 하우징 부재(14)내에 설치된 베어링 홀더(45)에 의해 지지된다. 후면 하우징 부재(14)의 후면 측면에는 제 1 및 제 2 리세스(recess)(47, 48)가 형성되어 있다. 베어링 홀더(45)는 리세스(47, 48)에 각각 끼워진다.

제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 및 제 5 회전자(23, 24, 25, 26, 27)는 제 1 회전축(19)과 일체로 형성되어 있다. 마찬가지로, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 및 제 5 회전자(28, 29, 30, 31, 32)는 제 2 회전축(20)과 일체로 형성되어 있다. 회전축(19, 20)의 축선(191, 201)을 따른 방향으로 도시한 바와 같이, 회전자(23-32)의 형태 및 크기는 동일하다. 그러나, 제 1 회전축(19)의 제 1 내지 제 5 회전자(23-27)의 축방향 치수는 이 순서대로 점차적으로 작아진다. 마찬가지로, 제 2 회전축(20)의 제 1 내지 제 5 회전자(28-32)의 축방향 치수는 이 순서대로 점차적으로 작아진다.

제 1 회전자(23, 28)는 제 1 펌프 챔버(39)내에 수용되어 서로 결합된다. 제 2 회전자(24, 29)는 제 2 펌프 챔버(40)내에 수용되어 서로 결합된다. 제 3 회전자(25, 30)는 제 3 펌프 챔버(41)내에 수용되어 서로 결합된다. 제 4 회전자(26, 31)는 제 4 펌프 챔버(42)내에 수용되어 서로 결합된다. 제 5 회전자(27, 32)는 제 5 펌프 챔버(43)내에 수용되어 서로 결합된다. 제 1 내지 제 5 펌프 챔버(39-43)는 윤활되어 있지 않다. 따라서, 회전자(23-32)는, 실린더 블럭(15), 챔버 한정벽(16), 정면 하우징 부재(13), 및 후면 하우징 부재(14)와 접촉하지 않도록 배치된다. 추가적으로, 서로 쌍으로 결합된 회전자는 서로에 대해 미끄러지지 않는다.

도 2(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 회전자(23, 28)는 제 1 펌프 챔버(39)내에서 흡입 구역(391) 및 가압 구역(392)을 한정한다. 가압 구역(392)에서의 압력은 흡입 구역(391)에서의 압력보다 더 높다. 마찬가지로, 제 2 내지 제 4 회전자(24-26, 29-31)는 관련된 펌프 챔버(40-42)내에서 흡입 구역(391) 및 가압 구역(392)을 한정한다. 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 제 5 회전자(27, 32)는 제 5 펌프 챔버(43)내에서, 흡입 구역(391) 및 가압 구역(392)과 유사한 흡입 구역(431) 및 가압 구역(432)을 한정한다.

도 1(a)에 도시한 바와 같이, 기어 하우징 부재(33)는 후면 하우징 부재(14)에 결합되어 있다. 후면 하우징 부재(14)에는 한쌍의 관통 구멍(141, 142)이 형성되어 있다. 회전축(19, 20)은 관통 구멍(141, 142) 및 제 1 리세스(47)와제 2 리세스(48)를 각각 관통해서 연장한다. 따라서, 회전축(19, 20)은 기어 하우징 부재(33)속으로 돌출해서 돌출부(193, 203)를 각각 형성한다. 기어(34, 35)는 돌출부(193, 203)에 각각 고정되어 함께 맞물린다. 전동기(M)는 기어 하우징 부재(33)에 연결되어 있다. 축 이음(shaft coupling)(44)은 전동기(M)의 구동력을 제 1 회전축(19)에 전달한다. 따라서, 전동기(M)는 제 1 회전축(19)을 도 2(a) 내지 도 3(b)의 화살표(R1) 방향으로 회전시킨다. 기어(34, 35)는 제 1 회전축(19)의 회전을 제 2 회전축(20)에 전달한다. 따라서, 제 2 회전축(20)은 도 2(a) 내지 도 3(b)의 화살표(R2) 방향으로 회전한다. 따라서, 제 1 회전축(19)과 제 2 회전축(20)은 서로 반대 방향으로 회전한다. 기어(34, 35)는 회전축(19, 20)을 일체로 회전시키도록 기어 기구를 형성한다.

도 4(a) 및 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 기어 하우징 부재(33)내에는 기어 수용 챔버(331)가 형성되어 있다. 기어 수용 챔버(331)는 기어(34, 35)를 윤활시키기 위한 윤활유(Y)를 보유하고 있다. 기어 수용 챔버(331)와 리세스(47, 48)는 밀봉된 오일 구역을 형성한다. 따라서, 기어 하우징 부재(33)와 후면 하우징 부재(14)는, 오일 하우징, 또는 제 5 펌프 챔버(43)에 인접하는 오일 구역을 형성한다. 기어(34, 35)는 기어 수용 챔버(331)내의 윤활유를 상승시키도록 회전한다. 따라서, 윤활유는 레이디얼 베어링(37)을 윤활시킨다.

도 1(a) 및 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 각 챔버 한정벽(16)의 내부에는 홀로(hollow)(163)가 형성되어 있다. 각 챔버 한정벽(16)은 홀로(163)에 연결된 입구(164)와 출구(165)를 구비하고 있다. 각각 인접하는 쌍의 펌프 챔버(39-43)는, 관련된 챔버 한정벽(16)의 홀로(163)에 의해 서로 연결되어 있다.

도 2(a)에 도시한 바와 같이, 입구(181)는, 실린더 블럭(15)의 블럭(18)내에 형성되어 있고, 제 1 펌프 챔버(39)의 흡입 구역(391)에 연결되어 있다. 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 출구(171)는, 실린더 블럭(15)의 블럭(17)내에 형성되어 있고, 제 5 펌프 챔버(43)의 가압 구역(432)에 연결되어 있다. 기체가 입구(181)로부터 제 1 펌프 챔버(39)의 흡입 구역(391)으로 유입될 때, 제 1 회전자(23, 28)의 회전에 의해 기체가 가압 구역(392)으로 이동한다. 기체는, 가압 구역(392)내에서 압축되고, 입구(164)로부터 인접하는 챔버 한정벽(16)의 홀로(163)에 유입된다. 그리고 나서, 기체는 홀로(163)의 출구(165)로부터 제 2 펌프 챔버(40)의 흡입 구역에 도달한다. 그 후에 기체는, 제 2 펌프 챔버(40)로부터 제 3, 제 4, 및 제 5 펌프 챔버(41, 42, 43)의 순서로 유동하고, 반복적으로 압축된다. 제 1 내지 제 5 펌프 챔버(39-43)의 체적은 이 순서대로 점차적으로 작아진다. 기체가 제 5 펌프 챔버(43)의 흡입 구역(431)에 도달할 때, 제 5 회전자(27, 32)의 회전에 의해 기체가 가압 구역(432)으로 이동한다. 그리고 나서 기체는 출구(171)로부터 진공 펌프(11)의 외부로 배출된다. 즉, 각 회전자(23-32)는 기체를 운반하기 위한 기체 운반체로서 작용한다.

출구(171)는 기체를 진공 펌프(11)의 외부로 배출시키기 위한 배출 통로로서 작용한다. 제 5 펌프 챔버(43)는 출구(171)에 연결된 최종-단 펌프 챔버이다. 제 1 내지 제 5 펌프 챔버(39-43)의 가압 구역중에서, 제 5 펌프 챔버(43)의 가압 구역(432)에서의 압력이 가장 높고, 가압 구역(432)은 최대 가압 구역으로서 작용한다.

도 4(a) 및 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 환형 축 밀봉물(49, 50)은, 제 1 및 제 2 회전축(19, 20) 주위에 각각 고정되게 끼워져 있고, 제 1 및 제 2 리세스(47, 48)내에 각각 위치되어 있다. 각각의 제 1 및 제 2 축 밀봉물(49, 50)은 대응하는 회전축(19, 20)과 회전한다. 각각의 제 1 및 제 2 축 밀봉물(49, 50)의 내부 원주 표면과 제 1 회전축(19, 20)의 원주 표면(192, 202) 사이에는 밀봉 링(51)이 위치되어 있다. 각 밀봉 링(51)은, 관련된 회전축(19, 20)의 원주 표면(192, 202)을 따라 윤활유(Y)가 리세스(47, 48)로부터 제 5 펌프 챔버(43)로 누설되는 것을 방지한다.

도 4(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 축 밀봉물(49)은 작은 직경 부분(59) 및 큰 직경 부분(60)을 포함한다. 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 큰 직경 부분(60)의 외부 원주 표면(491)과 제 1 리세스(47)의 원주 표면(471) 사이에는 공간이 존재한다. 또한, 제 1 축 밀봉물(49)의 단부 표면(492)과 제 1 리세스(47)의 바닥(472) 사이에는 공간이 존재한다. 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 제 2 축 밀봉물(50)은 작은 직경 부분(81) 및 큰 직경 부분(80)을 포함한다. 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 큰 직경 부분(80)의 외부 원주 표면(501)과 제 2 리세스(48)의 원주 표면(481) 사이에는 공간이 존재한다. 또한, 제 2 축 밀봉물(50)의 단부 표면(502)과 제 2 리세스(48)의 바닥(482) 사이에는 공간이 존재한다.

환형 돌출부(53)는 제 1 리세스(47)의 바닥(472)으로부터 동축적으로 돌출한다. 동일한 방법으로, 환형 돌출부(54)는 제 2 리세스(48)의 바닥(482)으로부터 동축적으로 돌출한다. 추가로, 환형 홈(55)은 제 1 축 밀봉물(49)의 단부 표면(492)내에 동축적으로 형성되고, 이 단부 표면은 제 1 리세스(47)의 바닥(472)에 면한다. 동일한 방법으로, 환형 홈(56)은 제 2 축 밀봉물(50)의 단부 표면(502)내에 동축적으로 형성되고, 이 단부 표면은 제 2 리세스(48)의 바닥(482)에 면한다. 각 환형 돌출부(53, 54)는, 돌출부(53, 54)의 말단부가 홈(55, 56)의 바닥에 가깝게 위치되도록, 홈(55, 56)속으로 돌출한다. 각 돌출부(53)는 제 1 축 밀봉물(49)의 관련된 홈(55)의 내부를 한쌍의 래버린스 챔버(labyrinth chamber)(551, 552)로 분할한다. 각 돌출부(54)는 제 2 축 밀봉물(50)의 관련된 홈(56)의 내부를 한쌍의 래버린스 챔버(561, 562)로 분할한다.

돌출부(53)와 홈(55)은 제 1 회전축(19)에 대응하는 제 1 래버린스 밀봉물(57)을 형성한다. 돌출부(54)와 홈(56)은 제 2 회전축(20)에 대응하는 제 2 래버린스 밀봉물(58)을 형성한다. 제 1 실시형태에서, 단부 표면(492) 및 바닥(472)은 제 1 회전축(19)의 축선(191)에 수직하는 면을 따라 형성된다. 마찬가지로, 단부 표면(502) 및 바닥(482)은 제 2 회전축(20)의 축선(201)에 수직하는 면을 따라 형성된다. 바꾸어 말하면, 단부 표면(492) 및 바닥(472)은 제 1 회전축(19)의 방사상 방향으로 연장하는 밀봉 형성 표면이다. 마찬가지로, 단부 표면(502) 및 바닥(482)은 제 2 회전축(20)의 방사상 방향으로 연장하는 밀봉 형성 표면이다.

도 4(b) 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제 1 축 밀봉물(49)의 큰 직경 부분(60)의 외부 원주 표면(491)에는 제 1 헬리컬 홈(61)이 형성되어 있다. 도5(b) 및 도 8에 도시한 바와 같이, 제 2 축 밀봉물(50)의 큰 직경 부분(80)의 외부 원주 표면(501)에는 제 2 헬리컬 홈(62)이 형성되어 있다. 제 1 회전축(19)의 회전 방향(R1)을 따라 제 1 헬리컬 홈(61)은, 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로부터 제 5 펌프 챔버(43)쪽으로 안내하는 통로를 형성한다. 제 2 회전축(20)의 회전 방향(R2)을 따라 제 2 헬리컬 홈(62)은, 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로부터 제 5 펌프 챔버(43)쪽으로 안내하는 통로를 형성한다. 따라서, 회전축(19, 20)이 회전할 때, 각 헬리컬 홈(61, 62)은, 펌핑 효과(pumping effect)를 일으키고, 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)쪽으로 유체를 운반한다. 즉, 각 헬리컬 홈(61, 62)은 펌핑 수단을 형성하는데, 상기 펌핑 수단은 관련된 축 밀봉물(49, 50)의 외부 원주 표면(491, 501)과 관련된 리세스(47, 48)의 원주 표면(471, 481) 사이의 윤활유를 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 오일 구역쪽으로 이동시킨다.

도 3(b)에 도시한 바와 같이, 후면 하우징 부재(14)의 챔버 한정 표면(143)내에는 제 1 및 제 2 배출 압력 안내 채널(63, 64)이 형성되어 있다. 챔버 한정 표면(143)은, 압축의 최종단인 제 5 펌프 챔버(43)를 형성한다. 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 배출 압력 안내 채널(63)은 최대 가압 구역(432)에 연결되어 있고, 상기 최대 가압 구역의 체적은 제 5 회전자(27, 32)의 회전에 의해 변한다. 제 1 배출 압력 안내 채널(63)은 관통 구멍(141)에 또한 연결되어 있고, 이 관통 구멍을 통해 제 1 회전축(19)이 연장한다. 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 제 2 배출 압력 안내 채널(64)은 최대 가압 구역(432) 및 관통 구멍(142)에 연결되어 있고, 이 관통 구멍을 통해 제 2 회전축(20)이 연장한다.

도 1(a), 도 4(a), 및 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 냉각 루프 챔버(65)는 후면 하우징 부재(14)내에 형성되어 있다. 루프 챔버(65)는 축 밀봉물(49, 50)을 둘러싼다. 냉각수는 루프 챔버(65)내에서 순환하여 윤활유(Y)가 리세스(47, 48)내에서 냉각된다. 이 냉각수에 의해, 윤활유(Y)가 증발되는 것이 방지된다.

도 1(b), 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 환형 누설 방지 링(66)은 오일의 유동을 막도록 제 1 축 밀봉물(49)의 작은 직경 부분(59) 주위에 끼워져 있다. 누설 방지 링(66)은, 더 작은 직경을 갖는 제 1 스토퍼(67) 및 더 큰 직경을 갖는 제 2 스토퍼(68)를 포함한다. 베어링 홀더(45)의 정면 단부 부분은, 내부로 돌출하는 환형 돌출부를 구비하고, 누설 방지 링(66) 주위에 환형 제 1 오일 챔버(70) 및 환형 제 2 오일 챔버(71)를 형성한다. 제 1 오일 챔버(70) 및 제 2 오일 챔버(71)의 중심은 제 1 회전축(19)의 축선(191)과 일치한다. 제 1 오일 챔버(70)는 제 1 스토퍼(67)를 둘러싸고, 제 2 오일 챔버(71)는 제 2 스토퍼(68)를 둘러싼다.

제 1 스토퍼(67)의 원주 표면(671)은, 테이퍼형이거나, 또는 제 1 회전축(19)의 축선(191)에 대해 경사져 있다. 특별히, 테이퍼형 원주 표면(671)은 축선(191)과 테이퍼형 원주 표면(671) 사이의 거리가 기어 챔버(331)에 더 가까운 측으로부터 제 5 펌프 챔버(43)쪽으로 감소하도록 형성되어 있다. 테이퍼형 원주 표면(671)은 제 1 오일 챔버(70)내에 위치된다. 제 2 스토퍼(68)의 원주 표면(681)은 제 2 오일 챔버(71)내에 위치된다. 제 1 스토퍼(67)의 테이퍼형 원주 표면(671)은, 제 1 오일 챔버(70)를 한정하는 원주 표면(702)에 면한다. 제 2 스토퍼(68)의 원주 표면(681)은, 제 2 오일 챔버(71)를 한정하는 원주 표면(712)에 면한다.

제 1 스토퍼(67)의 단부 표면(672)은, 제 1 오일 챔버(70)를 한정하는 단부 표면(701)에 면한다. 제 2 스토퍼(68)의 제 1 단부 표면(682)은, 제 2 오일 챔버(71)를 한정하는 단부 표면(711) 부근에 면하여 위치된다. 제 2 스토퍼(68)의 제 2 단부 표면(683)은 제 3 스토퍼(72)의 제 1 단부 표면(601)에 면하여 크게 이격되어 있다. 제 3 스토퍼(72)를 이하에서 설명할 것이다.

제 2 스토퍼(68)의 제 1 단부 표면(682)은 제 1 회전축(19)의 축선(191)에 수직하다. 제 1 단부 표면(682)은 윤활유(Y)가 제 5 펌프 챔버(43)에 유입되는 것을 방지한다. 제 1 스토퍼(67)의 테이퍼형 원주 표면(671)은, 제 1 단부 표면(682)에 인접하여 위치되고, 제 1 단부 표면(682) 보다 기어 수용 챔버(331)에 더 가깝게 위치된다. 테이퍼형 원주 표면(671)은 제 1 단부 표면(682)의 인접 단부(684)로부터 연장한다. 테이퍼형 원주 표면(671)을 단부 표면쪽으로 연장시킴으로써 형성된 면은, 제 1 오일 챔버(70)의 단부 표면(701)과 교차한다.

제 3 스토퍼(72)는 제 1 축 밀봉물(49)의 큰 직경 부분(60)과 일체로 형성된다. 제 3 환형 오일 챔버(73)는 제 3 스토퍼(72)를 둘러싸도록 제 1 리세스(47)내에 형성되어 있다. 제 3 스토퍼(72)의 원주 표면(721)은, 제 3 오일 챔버(73)속으로 돌출하는 부분에서 한정된다. 또한, 제 3 스토퍼(72)의 원주 표면(721)은, 제 3 오일 챔버(73)를 한정하는 원주 표면(733)에 면한다. 제3 스토퍼(72)의 제 1 단부 표면(601)은, 제 3 오일 챔버(73)를 한정하는 제 1 단부 표면(731)에 면하고, 제 3 오일 챔버(73)를 한정하는 제 1 단부 표면(731) 부근에 위치된다. 제 3 스토퍼(72)의 제 2 단부 표면(722)은, 제 3 오일 챔버(73)를 한정하는 제 2 단부 표면(732)에 면하고, 제 3 오일 챔버(73)를 한정하는 제 2 단부 표면(732) 부근에 위치된다.

윤활유(Y)를 기어 수용 챔버(331)로 복귀시키기 위해, 제 1 리세스(47)의 최하부 부분과 후면 하우징 부재(14)의 단부(144)에는 배유 채널(74)이 형성되어 있다. 배유 채널(74)은 축방향 부분(741) 및 방사상 부분(742)을 구비하는데, 상기 축방향 부분(741)은 제 1 회전축(19)의 축선(191)을 따라 연장하고, 상기 방사상 부분(742)은 축선(191)에 수직하게 연장한다. 축방향 부분(741)은 제 3 오일 챔버(73)와 통하고, 방사상 부분(742)은 기어 수용 챔버(331)와 통한다. 즉, 제 3 오일 챔버(73)는 배유 채널(74)에 의해 기어 수용 챔버(331)에 연결되어 있다. 제 1 실시형태에서, 배유 채널(74)은 수평하게 연장한다. 대안적으로, 배유 채널(74)은 기어 수용 챔버(331)쪽으로 하향 경사질 수 있다.

도 5(a)에 도시한 바와 같이, 누설 방지 링(66)은 제 2 축 밀봉물(50)의 작은 직경 부분(81)에 부착되어 있다. 제 2 축 밀봉물(50)에 부착된 누설 방지 링(66)이 제 1 축 밀봉물(49)에 부착된 링(66)과 동일한 구조를 갖기 때문에, 누설 방지 링(66)의 설명은 생략한다. 제 2 축 밀봉물(50)의 큰 직경 부분(80)에는 제 3 스토퍼(72)가 형성되어 있다. 제 2 축 밀봉물(50)에 부착된 제 3 스토퍼(72)가 제 1 축 밀봉물(49)에 부착된 제 3 스토퍼(72)와 동일한 구조를 갖기때문에, 제 3 스토퍼(72)의 설명은 생략한다. 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 오일 챔버(70, 71)는 베어링 홀더(45)의 내부로 방사상으로 한정되고, 제 3 오일 챔버(73)는 제 2 리세스(48)내에서 한정된다. 제 2 리세스(48)의 최하부 부분에는 배유 채널(74)이 형성되어 있다. 제 3 오일 챔버(73)는 배유 채널(74)을 통해 기어 수용 챔버(331)에 연결되어 있다. 제 1 실시형태에서, 배유 채널(74)은 수평하게 연장한다. 대안적으로, 배유 채널(74)은 기어 수용 챔버(331)쪽으로 하향 경사질 수 있다.

기어 수용 챔버(331)내에 저장된 윤활유(Y)는 기어(34, 35) 및 레이디얼 베어링(37)을 윤활한다. 레이디얼 베어링(37)을 윤활한 후에, 윤활유(Y)는, 각 레이디얼 베어링(37)의 공간(371)을 통해 각 베어링 홀더(45)의 정면 단부 부분(69)내에 형성된 관통 구멍(691)에 유입된다. 그리고 나서, 윤활유(Y)는, 제 1 스토퍼(67)의 단부 표면(672)과 제 1 오일 챔버(70)의 단부 표면(701) 사이의 공간(g1)을 통해 제 1 오일 챔버(70)쪽으로 이동한다. 이 때에, 제 1 스토퍼(67)의 단부 표면(672)에 도달하는 윤활유(Y)의 일부는, 제 1 스토퍼(67)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 제 1 오일 챔버(70)의 원주 표면(702) 또는 단부 표면(701)으로 날아간다. 원주 표면(702) 또는 단부 표면(701)으로 날아간 윤활유(Y)의 적어도 일부는, 원주 표면(702) 또는 단부 표면(701)상에 남게 된다. 그리고 나서 나머지 윤활유(Y)는, 자체 중량에 의해 표면(701, 702)을 따라 떨어지고, 제 1 오일 챔버(70)의 최하부 부분에 도달한다. 제 1 오일 챔버(70)의 최하부 부분에 도달한 후에, 윤활유(Y)는 제 2 오일 챔버(71)의 최하부 부분으로 이동한다.

제 1 오일 챔버(70)에 유입된 후에, 윤활유(Y)는 제 2 스토퍼(68)의 제 1 단부 표면(682)과 제 2 오일 챔버(71)의 단부 표면(711) 사이의 공간(g2)을 통해 제 2 오일 챔버(71)쪽으로 이동한다. 이 때에, 제 1 단부 표면(682)상의 윤활유(Y)는 제 2 스토퍼(68)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 제 2 오일 챔버(71)의 원주 표면(712) 또는 단부 표면(711)으로 날아간다. 원주 표면(712) 또는 단부 표면(711)으로 날아간 윤활유(Y)의 적어도 일부는, 원주 표면(712) 또는 단부 표면(711)상에 남게 된다. 나머지 윤활유(Y)는, 자체 중량에 의해 표면(711, 712)을 따라 떨어지고, 제 2 오일 챔버(71)의 최하부 부분에 도달한다.

각 회전축(19, 20) 위에서, 윤활유(Y)는 제 1 스토퍼(67)의 단부 표면(672)으로부터 제 1 오일 챔버(70)의 원주 표면(702) 또는 단부 표면(701)으로 날아간다. 윤활유(Y)의 일부는 제 1 스토퍼(67)의 테이퍼형 원주 표면(671)으로 떨어질 수 있다. 윤활유(Y)는 제 2 스토퍼(68)의 제 1 단부 표면(682)으로부터 제 2 오일 챔버(71)의 원주 표면(712) 또는 단부 표면(711)으로 또한 날아간다. 윤활유(Y)의 일부는 테이퍼형 원주 표면(671)으로 떨어질 수 있다. 테이퍼형 원주 표면(671)으로 떨어지는 윤활유(Y)의 일부는, 누설 방지 링(66)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 제 1 오일 챔버(70)의 원주 표면(702)으로 날아가거나, 또는 테이퍼형 원주 표면(671)을 따라 제 2 스토퍼(68)의 제 1 단부 표면(682)으로부터 제 1 오일 챔버(70)의 단부 표면(701)으로 이동한다. 테이퍼형 원주표면(671)을 따라 제 1 단부 표면(682)으로부터 단부 표면(701)으로 이동할 때, 윤활유(Y)는, 단부 표면(701)으로 날아가거나, 또는 제 1 스토퍼(67)의 단부 표면(672)으로 이동한다. 이러한 방법으로, 테이퍼형 원주 표면(671)의 윤활유(Y)는 결국 제 2 오일 챔버(71)에 도달한다. 제 2 오일 챔버(71)의 최하부 부분에 도달한 후에, 윤활유(Y)는 제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분으로 유동한다.

각 제 2 오일 챔버(71)의 최하부 부분에 도달한 후에, 윤활유(Y)는 제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분으로 이동한다.

제 2 오일 챔버(71)에 유입된 후에, 윤활유(Y)는, 제 3 스토퍼(72)의 제 1 단부 표면(601)과 제 3 오일 챔버(73)의 제 1 단부 표면(731) 사이의 공간(g3)을 통해 제 3 오일 챔버(73)쪽으로 이동한다. 이 때에, 제 1 단부 표면(601)상의 윤활유(Y)는, 제 3 스토퍼(72)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 제 3 오일 챔버(73)의 원주 표면(733) 또는 제 1 단부 표면(731)으로 날아간다. 원주 표면(733) 또는 제 1 단부 표면(731)으로 날아간 윤활유(Y)의 적어도 일부는, 원주 표면(733) 또는 제 1 단부 표면(731)상에 남게 된다. 그리고 나서 나머지 윤활유(Y)는, 자체 중량에 의해 원주 표면(733)과 제 1 단부 표면(731)을 따라 떨어지고, 제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분에 도달한다.

제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분에 도달한 후에, 윤활유(Y)는 대응하는 배유 채널(74)에 의해 각 기어 수용 챔버(331)로 되돌아간다.

상술한 실시형태는 이하의 유리한 점을 갖는다.

(1-1) 진공 펌프가 작동하는 동안, 5개의 펌프 챔버(39, 40, 41, 42, 43)의 압력은 대기 압력에 노출된 구역인 기어 수용 챔버(331)의 압력보다 더 낮다. 따라서, 윤활유(Y)는 누설 방지 링(66)의 표면 및 축 밀봉물(49, 50)의 표면을 따라 제 5 펌프 챔버(43)쪽으로 이동한다. 각 제 2 스토퍼(68)의 제 1 단부 표면(682)상에 윤활유(Y)가 존재할 때, 윤활유(Y)는 누설 방지 링(66)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 방사상으로 날아간다. 제 1 단부 표면(682)으로부터 날아가서 제 1 스토퍼(67)의 테이퍼형 원주 표면(671)으로 떨어지는 윤활유(Y)의 적어도 일부는, 누설 방지 링(66)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 테이퍼형 원주 표면(671)의 작은 직경 부분으로부터 큰 직경 부분으로 이동한다. 바꾸어 말하면, 윤활유(Y)는 제 5 펌프 챔버(43)로부터 멀어진다. 결과적으로, 윤활유(Y)가 제 5 펌프(43)에 유입되는 것이 방지된다. 즉, 테이퍼형 원주 표면(671)이 제 1 단부 표면(682)에 인접하여 위치되기 때문에, 윤활유(Y)가 제 5 펌프 챔버(43)쪽으로 이동하는 것이 방지된다.

(1-2) 각 제 1 스토퍼(67)의 테이퍼형 원주 표면(671)의 가장 작은 직경 부분은, 제 2 스토퍼(68)의 제 1 단부 표면(682)의 인접 단부(684)에 직접 연결되어 있다. 일정한 직경의 원주 표면이 제 1 단부 표면(682)의 인접 단부(684)에 연결되는 경우, 제 1 단부 표면(682)으로부터 날아간 윤활유(Y)의 일부는, 원주 표면에 머무른 후에 제 1 단부 표면(682)으로 되돌아갈 수 있다. 평평한 표면의 구조는 오일이 제 5 펌프 챔버(43)에 유입되는 것을 방지하는데 적합하지 않다. 그러나, 상술한 실시형태에 있어서, 테이퍼형 원주 표면(671)이 제 1 단부표면(682)에 직접 연결되어 있기 때문에, 제 1 단부 표면(682)으로부터 날아간 윤활유(Y)는 제 1 단부 표면(682)으로 되돌아가는 것이 방지된다.

(1-3) 제 1, 제 2, 제 3 오일 챔버(70, 71, 73)의 표면(701, 702, 711, 712, 731, 732, 733)상의 윤활유(Y)는, 자체 중량에 의해 제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분쪽으로 떨어진다. 제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분은, 표면(701, 702, 711, 712, 731, 732, 733)상의 윤활유(Y)가 수집되는 부분이다. 따라서, 표면(701, 702, 711, 712, 731, 732, 733)상의 윤활유(Y)는, 제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분에 연결된 배유 채널(74)에 의해 기어 수용 챔버(331)로 쉽게 보내진다.

(1-4) 제 1 및 제 2 회전축(19, 20) 주위에 끼워진 축 밀봉물(49, 50)의 단부 표면(492, 502)의 직경은, 회전축(19, 20)의 원주 표면(192, 202)의 직경보다 더 크다. 따라서, 각 축 밀봉물(49, 50)의 단부 표면(492, 502)과 리세스(47, 48)의 바닥 표면(472, 482) 사이에 위치된 각각의 제 1 및 제 2 래버린스 밀봉물(57, 58)의 직경은, 각 회전축(19, 20)의 원주 표면(192, 202)과 관통 구멍(141, 142) 사이에 위치된 래버린스 밀봉물(도시하지 않음)의 직경보다 더 크다. 각 래버린스 밀봉물(57, 58)의 직경이 증가하면, 압력 변동이 전개되는 것을 방지하기 위한 각 래버린스 챔버(551, 552, 561, 562)의 체적은 증가한다. 이러한 구조는 각 래버린스 밀봉물(57, 58)의 밀봉 성능을 개선시킨다. 즉, 각 축 밀봉물(49, 50)의 단부 표면(492, 502)과 리세스(47, 48)의 바닥 표면(472, 482) 사이의 공간은, 각 래버린스 챔버(551, 552, 561, 562)의 체적을 증가시킴으로써 밀봉 성능을 개선하기 위한 래버린스 밀봉물(57, 58)을 수용하는데 적합하다.

(1-5) 각 리세스(47, 48)와 축 밀봉물(49, 50) 사이의 공간이 감소하면, 윤활유(Y)가 그 공간에 유입되기가 더 어렵게 된다. 원주 표면(471, 481)을 구비하는 각 리세스(47, 48)의 바닥 표면(472, 482), 및 축 밀봉물(49, 50)의 단부 표면(492, 502)은 서로 가깝게 위치하도록 쉽게 형성된다. 따라서, 각 환형 돌출부(53, 54)의 단부와 환형 홈(55, 56)의 바닥 사이의 공간, 및 각 리세스(47, 48)의 바닥 표면(472, 482)과 축 밀봉물(49, 50)의 단부 표면(492, 502) 사이의 공간은 쉽게 감소될 수 있다. 공간이 감소하면, 래버린스 밀봉물(57, 58)의 밀봉 성능이 개선된다. 즉, 각 리세스(47, 48)의 바닥 표면(472, 482)은 래버린스 밀봉물(57, 58)을 수용하는데 적합하다.

(1-6) 래버린스 밀봉물(57, 58)은 기체에 대해 충분한 밀봉 성능을 발휘한다. 루츠 펌프(11)가 작동되기 시작할 때, 5개의 펌프 챔버(39-43)의 압력은 대기 압력보다 더 높다. 그러나, 각 래버린스 밀봉물(57, 58)은 기체가 축 밀봉물(49, 50)의 표면을 따라 제 5 펌프 챔버(43)로부터 기어 수용 챔버(331)로 누설되는 것을 방지한다. 즉, 래버린스 밀봉물(57, 58)은 오일 누설 및 기체 누설을 정지시키는 최적의 비접촉형 밀봉물이다.

(1-7) 립 밀봉물(lip seal)과 같은 접촉형 밀봉물과는 다르게 비접촉형 밀봉물의 밀봉 성능이 시간에 따라 저하되지 않는다 하더라도, 비접촉형 밀봉물의 밀봉 성능은 접촉형 밀봉물의 밀봉 성능보다 열등하다. 그러나, 상술한 실시형태에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 스토퍼(67, 68, 72)가 밀봉 성능을 보충한다. 경사진 테이퍼형 원주 표면(671)은 제 2 스토퍼(68)의 제 1 단부 표면(682)에 인접하도록 각 누설 방지 링(66)상에 형성되어 있다. 테이퍼형 원주 표면(671)은 밀봉 성능을 추가로 확실히 보충한다.

(1-8) 제 1 회전축(19)이 회전하면, 제 1 헬리컬 홈(61)의 윤활유(Y)는 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로 안내된다. 제 2 회전축(20)이 회전하면, 제 2 헬리컬 홈(62)의 윤활유(Y)는 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로 안내된다. 즉, 펌핑 수단으로서 작용하는 제 1 및 제 2 헬리컬 홈(61, 62)을 갖는 축 밀봉물(49, 50)은, 윤활유(Y)의 누설을 실제적으로 방지한다.

(1-9) 헬리컬 홈(61, 62)이 형성된 원주 표면(491, 501)은, 제 1 및 제 2 축 밀봉물(49, 50)의 큰 직경 부분(60, 80)의 외부 표면과 일치한다. 이들 부분에서, 축 밀봉물(49, 50)이 회전할 때의 속도는 최대이다. 각 축 밀봉물(49, 50)의 외부 원주 표면(491, 501)과 리세스(47, 48)의 원주 표면(471, 481) 사이에 위치된 기체는, 고속으로 이동하는 제 1 및 제 2 헬리컬 홈(61, 62)을 통해, 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로 효과적으로 이동한다. 축 밀봉물(49, 50)의 외부 원주 표면(491, 501)과 리세스(47, 48)의 원주 표면(471, 481) 사이에 위치된 윤활유(Y)는, 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로 효과적으로 이동하는 기체와 함께 유동한다. 각 축 밀봉물(49, 50)의 외부 원주 표면(491, 501)에 형성된 헬리컬 홈(61, 62)은, 외부 원주 표면(491, 501)과 원주 표면(471,481) 사이의 공간을 통해 윤활유(Y)가 리세스(47, 48)로부터 제 5 펌프 챔버(43)로 누설되는 것을 효과적으로 방지한다.

(1-10) 제 1 회전축(19)의 원주 표면(192)과 관통 구멍(141) 사이에는 작은 공간이 형성되어 있다. 또한, 각 회전자(27, 32)와 후면 하우징 부재(14)의 벽 형성 표면(143) 사이에는 작은 공간이 형성되어 있다. 따라서, 래버린스 밀봉물(57)은, 좁은 공간을 통해 안내된 제 5 펌프 챔버(43)내의 압력에 노출되어 있다. 마찬가지로, 제 2 회전축(20)의 원주 표면(202)과 관통 구멍(142) 사이에는 작은 공간이 형성되어 있다. 따라서, 제 2 래버린스 밀봉물(58)은, 공간을 통해 제 5 펌프 챔버(43)내의 압력에 노출되어 있다. 채널(63, 64)이 존재하지 않는 경우, 래버린스 밀봉물(57, 58)은 흡입 구역(431)내의 압력 및 최대 가압 구역(432)내의 압력에 균일하게 노출된다.

제 1 및 제 2 배출 압력 안내 채널(63, 64)은 래버린스 밀봉물(57, 58)을 최대 가압 구역(432)내의 압력에 노출시킨다. 즉, 래버린스 밀봉물(57, 58)은, 흡입 구역(431)내의 압력보다는 안내 채널(63, 64)을 통해 최대 가압 구역(432)내의 압력에 의해 더 영향을 받는다. 따라서, 어떠한 배출 압력 안내 채널(63, 64)도 형성되지 않는 경우와 비교하면, 제 1 실시형태의 래버린스 밀봉물(57, 58)은 더 높은 압력을 받는다. 결과적으로, 어떠한 배출 압력 안내 채널(63, 64)도 형성되지 않는 경우와 비교하면, 래버린스 밀봉물(57, 58)의 정면 표면에 작용하는 압력과 후면 표면에 작용하는 압력 사이의 차이는 상당히 작다. 바꾸어 말하면, 배출 압력 안내 채널(63, 64)은 래버린스 밀봉물(57, 58)의 오일 누설 방지 성능을 상당히 개선시킨다.

(1-11) 루츠 펌프(11)가 건조식이기 때문에, 어떠한 윤활유(Y)도 5개의 펌프 챔버(39, 40, 41, 42, 43)에 사용되지 않는다. 따라서, 본 발명은 루츠 펌프(11)용으로 적합하다.

본 발명에 따른 제 2 실시형태는 도 9를 참고로 하여 설명될 것이다. 주로, 도 1 내지 도 8의 실시형태로부터의 차이점이 이하에서 설명될 것이다. 제 1 및 제 2 회전축(19, 20)이 동일한 밀봉 구조를 갖기 때문에, 제 1 회전축(19)의 밀봉 구조만이 설명될 것이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 제 2 실시형태의 누설 방지 링(66)은, 제 2 스토퍼(68)와 큰 직경 부분(60)의 단부 표면(601) 사이에 형성된 경사진 원주 표면(75)을 구비한다. 원주 표면(75)의 직경은 큰 직경 부분(60)의 단부 표면(601)으로부터 제 2 스토퍼(68)쪽으로 증가한다. 윤활유(Y)가 단부 표면(601, 683)으로부터 원주 표면(75)으로 날아갈 때, 윤활유(Y)는 누설 방지 링(66)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 단부 표면(601)으로부터 단부 표면(683)으로 이동한다. 원주 표면(75)은, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시형태의 테이퍼형 원주 표면(671)과 동일한 작용을 한다. 단부 표면(601)은 원주 표면(75)에 대응하는 오일 누설 방지 표면으로서 작용한다.

본 발명에 따른 제 3 실시형태는 도 10을 참고로 하여 설명될 것이다. 제 1 및 제 2 회전축(19, 20)이 동일한 밀봉 구조를 갖기 때문에, 제 1 회전축(19)의 밀봉 구조만이 설명될 것이다. 제 3 실시형태에 있어서, 축 밀봉물(49A)은제 1 회전축(19)의 단부 및 회전자(27)의 단부와 일체로 형성되어 있다. 축 밀봉물(49A)은 제 3 리세스(76)내에 위치되어 있는데, 상기 제 3 리세스(76)는 회전자 하우징 부재(12)에 면하는 후면 하우징 부재(14)의 단부 표면에 형성되어 있다. 축 밀봉물(49A)의 표면과 리세스(76)의 바닥 표면(761) 사이에는 래버린스 밀봉물(77)이 위치되어 있다.

누설 방지 링(78)은 제 1 회전축(19)에 부착되어 있다. 제 1 리세스(47)의 내부 바닥 표면(472)과 베어링 홀더(45)의 돌출부(169) 사이에는 환형 오일 챔버(79)가 형성되어 있다. 누설 방지 링(78)은 오일 챔버(79)내에 위치되어 있다.

누설 방지 링(78)은 경사진 표면(781) 및 단부 표면(782)을 포함한다. 경사진 표면(781)은, 도 1 내지 도 8에 도시한 실시형태의 테이퍼형 원주 표면(671), 및 도 9의 실시형태의 원주 표면(75)과 동일한 작용을 한다.

예시된 실시형태는 이하의 형태로 변형될 수 있다.

(1) 도 1 내지 도 8에 도시한 실시형태에 있어서, 각 축 밀봉물(49, 50)은 대응하는 누설 방지 링(66)과 일체로 형성될 수 있다.

(2) 도 1 내지 도 8에 도시한 실시형태에 있어서, 각 제 1 스토퍼(67)의 단부 표면(672)은 오일 유입 방지 표면으로서 작용할 수 있고, 단부 표면(672)에 연결된 경사진 표면은 각 회전축(19, 20)의 원주 표면(192, 202)상에 형성될 수 있다.

(3) 본 발명은 루츠 펌프 이외의 다른 종류의 진공 펌프에 적용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예 및 실시형태는 제한적이 아닌 예시적으로 간주되어야 하고, 또한 본 발명은 주어진 실시형태에 제한되지 않고 첨부된 청구항의 범위내에서 변형될 수 있다.

본 발명에 따르면, 오일이 진공 펌프의 펌프 챔버로 유입되는 것이 효과적으로 방지되는 오일 누설 방지 구조가 제공될 수 있다.

Claims (11)

1. 회전축(19, 20)의 회전을 통해 펌프 챔버(39-43)내의 기체 운반체(23-32)를 작동시켜 기체를 흡입하는 진공 펌프에 있어서, 이 진공 펌프는:

   오일 하우징 부재(14, 33);

   단부 표면(672, 681, 682, 683, 601, 721, 722, 782)을 구비하는 스토퍼(67, 68, 72, 78); 및

   회전축(19, 20)의 축선(191, 201) 주위에 위치된 테이퍼형 원주 표면(671, 781, 75)을 포함하고;

   상기 오일 하우징 부재(14, 33)는 펌프 챔버(39-43)에 인접하는 오일 구역(331)을 한정하고, 상기 회전축(19, 20)은 오일 하우징 부재(14, 33)를 통해 펌프 챔버(39-43)로부터 오일 구역(331)으로 돌출하는 돌출 섹션을 구비하고,

   상기 스토퍼(67, 68, 72, 78)는, 회전축(19, 20)과 일체로 회전하도록 회전축(19, 20)상에 위치하여, 오일이 펌프 챔버(39-43)에 유입되는 것을 방지하고,

   상기 테이퍼형 원주 표면(671, 781, 75)은, 상기 스토퍼(67, 68, 72, 78)의 단부 표면(672, 681, 682, 683, 601, 721, 722, 782)에 인접하여 위치되고, 또한 단부 표면(672, 681, 682, 683, 601, 721, 722, 782) 보다 오일 구역(331)에 더 가깝게 위치되고, 상기 테이퍼형 원주 표면(671, 781, 75)은 당해 원주 표면(671, 681, 75)과 회전축(19, 20)의 축선(191, 201) 사이의 거리가 펌프 챔버(39-43)에 더 가까운 측으로부터 오일 구역(331)에 더 가까운 측으로 증가하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
2. 제 1 항에 있어서, 테이퍼형 원주 표면(671, 781, 75)은, 스토퍼(67, 68, 72, 78)의 외부 원주 표면이고, 그 스토퍼(67, 68, 72, 78)의 단부 표면(672, 681, 682, 683, 601, 721, 722, 782)으로부터 연장하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 진공 펌프는:

   스토퍼(67, 68, 72, 78)를 둘러싸는 오일 챔버(70, 71, 73, 79); 및

   상기 오일 챔버(70, 71, 73, 79)의 단부 표면(701, 711, 731, 732)으로부터 유동하는 오일이 수집되는 부분에 연결된 배유 채널(74)을 추가로 포함하고,

   상기 오일 챔버(70, 71, 73, 79)의 중심은 회전축(19, 20)의 축선(191, 201)과 일치하고, 오일 챔버(70, 71, 73, 79)를 한정하는 단부 표면(701)은, 테이퍼형 원주 표면(671, 781, 75)을 당해 단부 표면(701)쪽으로 연장시킴으로써 형성된 면과 교차하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
4. 제 3 항에 있어서, 배유 채널(74)은 오일 챔버(70, 71, 73, 79)를 오일 구역(331)에 연결하여 오일을 오일 구역(331)에 안내하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
5. 제 4 항에 있어서, 배유 채널(74)은 오일 챔버(70, 71, 73, 79)의 최하부 부분에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
6. 제 5 항에 있어서, 배유 채널(74)은 비교적 수평이거나 또는 오일 구역(331)쪽으로 하향 경사져 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 오일 구역(331)은, 회전축(19, 20)을 회전가능하게 지지하는 베어링(37)을 수용하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 진공 펌프는:

   회전축(19, 20)과 일체로 회전하도록 돌출 섹션 둘레에 위치된 환형 축 밀봉물(49, 50);

   오일 하우징 부재(14, 33)상에 형성된 제 2 밀봉 형성 표면(472, 482); 및

   비접촉형 밀봉물(57, 58)을 추가로 포함하고,

   상기 축 밀봉물(49, 50)은, 스토퍼(67, 68, 72, 78)보다 펌프 챔버(39-43)에 더 가깝게 위치되고, 또한 당해 축 밀봉물(49, 50)의 방사상 방향으로 연장하는 제 1 밀봉 형성 표면(492, 502)을 구비하고,

   상기 제 2 밀봉 형성 표면(472, 482)은, 상기 제 1 밀봉 형성 표면(492, 502)에 면하고, 또한 상기 제 1 밀봉 형성 표면(492, 502)과 실질적으로 평행하고,

   상기 비접촉형 밀봉물(57, 58)은 상기 제 1 밀봉 형성 표면(492, 502)과 제 2 밀봉 형성 표면(472, 482) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 진공 펌프는:

   오일 하우징(14, 33)상에 위치된 밀봉 표면(471, 481); 및

   회전축(19, 20)과 일체로 회전하도록 돌출 섹션 둘레에 위치된 환형 축 밀봉물(49, 50)을 추가로 포함하고,

   상기 축 밀봉물(49, 50)은 스토퍼(67, 68, 72, 78)보다 펌프 챔버(39-43)에 더 가깝게 위치되고, 또한 상기 축 밀봉물(49, 50)은 밀봉 표면(471, 481)에 면하는 당해 축 밀봉물(49, 50)의 표면상에 위치된 펌핑 수단(61, 62)을 포함하고, 상기 펌핑 수단(61, 62)은, 축 밀봉물(49, 50)의 표면과 밀봉 표면(471, 481) 사이의 오일을, 펌프 챔버(39-43)에 더 가까운 측으로부터 오일 구역(331)에 더 가까운 측으로 안내하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전축은 다수의 평행한 회전축(19, 20)중 하나의 회전축이고, 상기 진공 펌프는 이 회전축(19, 20)이 일체로 회전하도록 당해 회전축(19, 20)을 서로 연결하는 기어 기구(34, 35)를 포함하고, 상기 기어 기구(34, 35)는 오일 구역(331)내에 위치되는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 진공 펌프는, 각 회전자(23-32)가 기체 운반체로서 작용하도록하여 각 회전축(19, 20) 둘레에 형성된 다수의 회전자(23-32)를 포함하고, 하나의 회전축의 회전자는 또 다른 회전축의 회전자와 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.