TWI622702B - Spiral exhaust pump - Google Patents

Abstract

提供一種使螺旋式轉子達成高速旋轉化並且提高排氣速度的螺旋式排氣泵浦。將與公轉子(110)連結的旋轉軸(150A)支承為可自由旋轉的軸承(160)，係配置在公轉子(110)的中空部(113)內，並且公轉子(110)與旋轉軸(150A)的連結部，在旋轉軸線(AX)上，係配置在中空部(113A)內的公轉子(110)之大致重心(GC)的位置。

Description

螺旋式排氣泵浦

本發明係關於一種螺旋式排氣泵浦。

一般而言，用以製造半導體裝置、使用液晶或有機EL等的顯示裝置、及太陽電池裝置等的機能裝置之製造裝置或生產系統中，會因為泵浦的性能而造成適用範圍受限，所以會使用多種各式各樣的泵浦。相對於此，例如，專利文獻1~3所揭示之類型的螺旋式真空泵浦，由於其可大範圍地從分子流層至黏性流層為止來進行排氣，所以排氣性能不需依靠排氣種類的泵浦。因此，不會產生以下繁雜之情事：需依照每種氣體種類來替換泵浦、需對應壓力條件的變化來置換泵浦、以及需準備適合用於具有複數個排出位置的生產系統之每個排出位置的泵浦。如果不需依靠排氣速度而能使用同一種類的泵浦的話，就不會產生以下繁雜之情事：需依據每一個排氣位置來一個一個選擇泵浦。假設，能使上述類型的泵浦成本降低並且予以商業化，能夠容易地預料到其普及度會變得顯著，並且對於產業的發展會作出極大的貢獻。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開WO2011/148797

[專利文獻2]國際公開WO2012/004181

[專利文獻3]特開2004-263629號公報

在上述類型的泵浦中，只要能夠儘可能高速地使螺旋式轉子旋轉即可達成使泵浦小型化並且高排氣速度化。當使螺旋式轉子的旋轉高速化時，在達成數千rpm~1萬rpm的目標旋轉數之前，就會產生螺旋式轉子無法容許之振動。

本發明的其中一個目的為：提供一種使螺旋式轉子達成高速旋轉化並且提高排氣速度的螺旋式排氣泵浦。

而本發明的另一個目的為：提供一種即使在高速運轉中產生振動也能夠將其抑制成在容許範圍內的振動，使得無聲且穩定運轉優良之螺旋式排氣泵浦。

本發明的第1觀點之螺旋式排氣泵浦，其特 徵為，具有：公轉子及母轉子，具有用以相互咬合的螺旋齒部，前述公轉子及母轉子的螺旋齒部係具有：導線不等且傾斜角不等的螺旋部，形成在旋轉軸線方向的上端側；以及導線相等的螺旋部，形成在旋轉軸線方向的下端側與前述導線不等且傾斜角不等的螺旋部呈連續，前述公轉子及母轉子的至少一邊的轉子具有：在旋轉軸線方向的上端面及下端面呈開口之中空部，並且具有：與前述至少一邊的轉子連結且至少一部分收容於前述中空部的旋轉軸，又具有：收容在前述中空部內，用以將前述旋轉軸支承為可自由旋轉的軸承，前述至少一邊的轉子與前述旋轉軸的連結部，在旋轉軸線方向係配置於前述至少一邊的轉子之重心位置附近。

本發明的第2觀點之螺旋式排氣泵浦，其特徵為，具有：公轉子及母轉子，具有用以相互咬合的螺旋齒部，前述公轉子及母轉子的至少一邊的轉子具有：在旋轉軸線方向的上端面及下端面呈開口之中空部，並且具有：與前述至少一邊的轉子連結且至少一部分收容於前述中空部的旋轉軸，又具有：收容在前述中空部內，用以將前述旋轉軸支承為可自由旋轉的軸承，前述至少一邊的轉子與前述旋轉軸的連結部，係配置 在與前述至少一邊的轉子的上端部及下端部分離的前述中空部內。

本發明的第3觀點之螺旋式排氣泵浦，其特徵為，具有：公轉子及母轉子，具有用以相互咬合的螺旋齒部，前述公轉子及母轉子的螺旋齒部係具有：導線不等且傾斜角不等的螺旋部、以及與前述導線不等且傾斜角不等的螺旋部呈連續的導線相等的螺旋部，又具有：定子，具備氣體的吸氣口及吐出口並且用以收容前述公轉子及母轉子，前述公轉子及母轉子的至少一邊的轉子具有：在旋轉軸線方向的下端面呈開口之中空部，並且具有：與前述至少一邊的轉子連結且至少一部分收容於前述中空部的旋轉軸，又具有：收容在前述中空部內，用以將前述旋轉軸支承為可自由旋轉的軸承，前述至少一邊的轉子，具有：安裝質量用的複數個質量安裝部，用以調整前述至少一邊的轉子之旋轉平衡，前述定子係形成為可以從該定子的外部進出前述複數個質量安裝部。

依據本發明可以提供一種能夠抑制高速旋轉所產生之振動，並且經由高速旋轉化而提高排氣速度的螺 旋式排氣泵浦。

100‧‧‧螺旋式排氣泵浦

110‧‧‧公轉子

111‧‧‧螺旋齒部

111a‧‧‧導線不等且傾斜角不等的螺旋部

111b‧‧‧導線相等的螺旋部

111c‧‧‧連接部

113a‧‧‧中空部

113b‧‧‧中空部

114‧‧‧平板部

114h‧‧‧安裝孔

115‧‧‧圓盤部

115h‧‧‧安裝孔

120‧‧‧母轉子

121‧‧‧螺旋齒部

121a‧‧‧導線不等且傾斜角不等的螺旋部

121b‧‧‧導線相等的螺旋部

130‧‧‧定子

135‧‧‧吸氣口

136‧‧‧排氣口

140‧‧‧驅動馬達

141‧‧‧馬達轉子

142‧‧‧馬達定子

142a‧‧‧外周面

142b‧‧‧流路用溝部

143‧‧‧間隙

150‧‧‧旋轉軸

152、152a‧‧‧油供給路徑

156‧‧‧封閉構件

160、161、162‧‧‧軸承

180‧‧‧上推頭部

190‧‧‧冷卻裝置

200‧‧‧支撐構件

201‧‧‧第1流路

201a‧‧‧流入口

202‧‧‧第2流路

202a‧‧‧流入口

210‧‧‧承接板

220‧‧‧油量調整圈

230‧‧‧軸封裝置

231‧‧‧保持構件

232‧‧‧第1密封組件

233a‧‧‧第1唇封

233b‧‧‧第2唇封

234‧‧‧第2密封組件

234a‧‧‧唇封

235‧‧‧曲徑軸封

OL‧‧‧油

M‧‧‧螺絲

第1圖係本發明的一實施方式所揭示之排氣泵浦的剖面圖。

第2圖係表示本發明的一實施方式所揭示之公轉子與旋轉軸的連結位置之示意圖。

第3圖係表示習知技術中轉子與旋轉軸的連結位置之示意圖。

第4圖係表示習知技術中轉子所產生之一次共振的圖。

第5圖A係從第1圖的排氣泵浦的公轉子之上端側所觀看的外觀立體圖。

第5圖B係從第1圖的排氣泵浦的公轉子之下端側所觀看的外觀立體圖。

第6圖係用以說明進出質量安裝部的方法之剖面圖。

第7圖係表示軸封裝置及軸承周邊的構造之剖面圖。

第8圖係表示油量調整圈的構造之立體圖。

第9圖A係支撐構件的上視圖。

第9圖B係支撐構件的剖面圖。

第10圖係馬達定子的外觀立體圖。

第11圖係表示油循環系統的油流通路徑之剖面圖。

第12圖係表示油循環系統的其他實施方式之剖面 圖。

第13圖係表示第12圖的油箱中之油的冷卻路徑的一例之示意圖。

第14圖係進一步地表示油循環系統的其他實施方式之剖面圖。

以下，一邊參照添附圖式一邊詳細地說明關於本發明之實施方式。再者，本說明書及圖式中，關於具有實質上為同一機能構造的構成元件，係藉由賦予相同之符號來省略重複之說明。

第1實施方式

參照第1圖至第11圖，來說明關於本發明第1實施方式所揭示之螺旋式排氣泵浦。首先，說明關於螺旋式排氣泵浦的基本構造。螺旋式排氣泵浦100係如第1圖所示，具備：一對公轉子110及母轉子120，配置成在保持咬合間隙並且相互咬合之狀態下朝反方向同步旋轉；定子130，用以收納公轉子110及母轉子120；旋轉軸150A、150B，分別與公母的轉子110、120連結；驅動馬達140，設置成與旋轉軸150A一體成形；軸承160、161、162，將旋轉軸150A支承為可自由旋轉；一對同步齒輪170A、170B，安裝在旋轉軸150A、150B的下端部；油貯存槽300，設置在定子130的下方用以收容油OL；上推 頭部180，設置在旋轉軸150A、150B的下端部並且利用旋轉軸150A、150B的旋轉來藉由離心力將油貯存槽300內的油OL予以上推；冷卻裝置190，利用水冷方式對收容在油貯存槽300的油OL進行冷卻；軸封裝置230，配置在軸承160上方；以及支撐構件200，用以支承軸封裝置230。

雖然在第1圖中，省略母轉子120內的構造之詳細說明，但母轉子120側也和公轉子110同樣設有軸承，並且旋轉軸150B是被支承為可自由旋轉，也具備與公轉子110側相同的軸封裝置、支撐構件等，但並未設置驅動馬達。再者，本發明並不限定於此，亦可將驅動馬達設置成與母轉子側的旋轉軸150B一體成形。(在該情況下，例如，是使用反相器來控制旋轉使其同步。)，另外，也可以使母轉子側的軸封裝置、支撐構件等的構造作成與公轉子110側相異。

定子130係利用不銹鋼等的金屬所形成，如第1圖所示，具有：本體部131，用以收納公轉子110及母轉子120；基座部132，固定在本體部131的下端部並且形成有排氣口136；端板133，用以覆蓋本體部131的上端側；以及吸氣口部134，固定在端板133用以劃定吸氣口135。

經由定子130與公轉子110與母轉子120進行協作來形成用以移送且壓縮氣體的氣體動作室。公轉子110及母轉子120係分別在外周側具有：保持咬合間隙並 且相互咬合的螺旋齒部111、121。上述公轉子110及母轉子120的螺旋齒部111、121，係配置在吸氣口135側，並且具有：用以移送且壓縮氣體的導線不等且傾斜角不等的螺旋部111a、121a(以下，稱導線不等的螺旋部)、以及與導線不等的螺旋部111a、121a呈連續用以移送氣體的導線相等的螺旋部111b、121b。導線相等的螺旋部111b、121b，係形成為導線相等且傾斜角相等，並且具有呈直線的齒線。導線不等的螺旋部111a、121a，其導線及傾斜角(導角)係形成為從吸氣口135側朝排氣口136側漸漸地變小，並且具有呈曲線的齒線。該導線不等的螺旋部111a、121a，其導角係隨著公轉子110及母轉子120的旋轉角而產生變化，藉由使利用公轉子110及母轉子120與定子130所形成的氣體動作室的1導線間的容積從吸氣口135側朝排氣口136側連續地減少來進行氣體的移送與壓縮。

旋轉軸150A係利用不銹鋼等的金屬所形成，經由軸承160且藉由支撐構件200將其上端部側支承為可自由地旋轉，並且與公轉子110連結成同軸狀。關於支撐構件200的構造將在以下詳述。旋轉軸150A的下端部側設有軸承161及162，軸承161係藉由第1軸承保持具137而被保持，而軸承162則是藉由第2軸承保持具138而被保持。第1軸承保持具137是固定在支撐構件200的下端部，而第2軸承保持具138則是固定在基座部132。

軸承160係斜角滾珠軸承，用以支承公轉子 110及旋轉軸150A的大部分之荷重。雖然軸承161、162也是斜角滾珠軸承，但主要是設置來用以抑制在公轉子110進行高速旋轉中會產生的旋轉軸150A之振動的可能性。另外，關於軸承160~162的潤滑將在以下詳述。

驅動馬達140具有：馬達轉子141，固定在旋轉軸150A的軸承160與161之間；定子142，配置在馬達轉子141的周圍且固定在支撐構件200而形成有預定間隙143，並且藉由從泵浦外部接收交流電力來進行驅動。

抑制振動構造

在此，說明關於用以抑制在公母轉子進行高速旋轉時所產生之振動的構造。第3圖係表示習知技術中公轉子與旋轉軸之關係的示意圖。第3圖所示之轉子510，雖然關於其外周側的螺旋齒部是和公轉子110相同，但在其上端部510t形成有和旋轉軸550的連結部512並且在旋轉軸線方向的下端面具呈開口的中空部511，而中空部511收容有旋轉軸550的一部分及用以將旋轉軸550支承為可自由旋轉的軸承560。

當使該轉子510進行高速旋轉時，在接近7000rpm附近會存在有1次共振點，並且得知會產生如第4圖所示的振動。該振動的變形模式是以作為限制部的軸承560為基點產生撓曲變形。

本發明為了提高轉子的共振頻率係採用第2圖所示的構造。如第2圖所示，公轉子110具有：在旋轉 軸線AX方向的下端面110b呈開口的下側中空部113A、與在上端面110t呈開口的上側中空部113B，並且下側中空部113A與上側中空部113B是經由形成在連結部112的貫穿孔112h而連通。連結部112係與形成在旋轉軸的上端部的凸緣部151相連結。該連結部112係配置在與公轉子110的上端面110t及下端面110b分離的位置，並且連結部112的旋轉軸線AX方向係位在公轉子110的重心GC附近。如上所述，可得知藉由使旋轉軸150與公轉子110的連結位置移動至公轉子110的重心GC的位置，會使得作為限制部的軸承160、與旋轉軸150及與公轉子110的連結部之距離相較於習知技術更縮短，而能夠提高公轉子110的共振頻率。具體而言，能夠將公轉子110的1次共振點提高至超過10000rpm。另外，藉由將旋轉軸150與公轉子110的連結位置作成為在公轉子110的內部，能夠使旋轉軸150的全長相較於習知技術更縮短並且有利於輕量化、抑制振動等。又，雖然僅針對公轉子110進行說明，但關於母轉子120也是採用相同的構造。

平衡調節機構

接著，說明關於本實施方式所揭示之螺旋式排氣泵浦的平衡調節機構。如第5圖A所示，位在公轉子110的上端側之形成於導線不等的螺旋部111a的末端之複數個端面部114，配置有：複數個質量安裝部114h，供作為用以調整公轉子110的旋轉平衡之質量的螺絲M進行安裝。 質量安裝部114h，例如是利用螺孔來構成。端面部114，係在以旋轉軸線AX為中心之圓周方向等間隔地進行配置，相對於旋轉軸線AX係呈正交。複數個質量安裝部114h，係沿著圓周方向配置排列並且在半徑方向也是等間隔地進行配置排列。公轉子110的下端，如第5圖B所示，圓盤狀板體115係與公轉子110一體成形。圓盤狀板體115的中心是與旋轉軸線AX呈一致，並且圓盤狀板體115的外周面115f是與旋轉軸線AX呈平行。複數個質量安裝部115h係在該外周面115f上沿著圓周方向等間隔地形成。質量安裝部115h，例如係利用朝圓盤狀板體115的中心所形成的螺孔來構成。質量安裝部115h，是可以安裝作為用以調整公轉子110的旋轉平衡的質量之螺絲M。

藉由選擇性地安裝螺絲M至質量安裝部114h及質量安裝部115h，當然可以調整公轉子110個體的旋轉平衡，但在此更為重要的是在組裝完成螺旋式排氣泵浦100後，仍然可以進出上述質量安裝部114h及質量安裝部115h。即使使得與旋轉相關連的各構成零件達到平衡，在組裝螺旋式排氣泵浦100後，也不一定能確實地使旋轉系統達到平衡，會有必須進一步地調整旋轉平衡的情況。因此，本發明係如第6圖所示，在定子130的基座部132形成有可從定子130的外部朝質量安裝部115h進出的通路132a。通路132a通常是被予以密封僅在必要的情況下開放。公轉子110的上端側的質量安裝部114h係如 第1圖所示，可以從定子130的外部通過吸氣口135來進出。再者，雖然本實施方式中，將質量安裝部設置在公轉子110的上下端，但並不限定於此，例如也可以在公轉子110的旋轉軸線方向的中間部形成質量安裝部。又，雖然僅針對公轉子110進行說明，但關於母轉子120也是採用相同的構造。

油循環系統

接著，說明關於油循環系統。又，雖然僅針對公轉子110側的油循環系統進行說明，但關於母轉子120側也能夠採用相同的構造。如第1圖所示，旋轉軸150A具有：藉由朝長邊方向沿其中心部延伸的貫穿孔所形成的油供給路徑152。形成在旋轉軸150A的貫穿孔的下端面的開口係作為供油OL流入的流入口153，而貫穿孔的上端面的開口則是利用固定在公轉子110的連結部112的栓構件156來予以密封。在此，擴大後是如第7圖所示，油供給路徑152係與朝形成在軸承160上方的旋轉軸150A的半徑方向延伸的油供給路徑152a相連通，並且在旋轉軸150A的外周面呈開口的油供給路徑152a的末端係形成為供油OL流出的流出口154。油供給路徑152a係形成在相對於旋轉軸線AX呈對稱的位置之2處，並且各油供給路徑152a螺入有流量調整構件155，其形成有流路面積被限制的流路155h來將油OL的流量調整至預定量。

回到第1圖，旋轉軸150A的流入口153設置 有：上推頭部180，藉由離心力及拖曳效果從油貯存槽300將油OL朝上方上推。上推頭部180，係具有朝上下方向貫穿的貫穿孔並且該貫穿孔的內周面是形成為從下方朝上方擴徑的錐狀。上推頭部180係構成為：固定在旋轉軸150A的下端，在驅動螺旋式排氣泵浦100時，是與旋轉軸150A一起旋轉並且藉由利用前述錐狀的內周面及旋轉軸150A、150B的旋轉所產生的離心力與拖曳效果，來從油貯存槽300將潤滑油上推。藉由旋轉的上推頭部180而被上推後的油OL會傳遞至油供給路徑152的內壁並且朝上方移動，之後通過油供給路徑152a及流量調整構件155再從流出口154朝旋轉軸150A的外部吐出。

油量調整機構

回到第7圖，在旋轉軸150A的軸承160與流出口154之間，設置有環狀的油量調整圈220。油量調整圈220係固定在旋轉軸150A。油量調整圈220係如第8圖所示，具有：環狀下板部221、與下板部221呈對向的環狀上板部222、以及用以在內面側連結下板部221與上板部222的連結壁部223。連結壁部223形成有流通孔225，其形成在與朝旋轉軸150A的半徑方向延伸的油供給路徑152a的流出口154呈對應的位置。供給用以潤滑軸承160的油OL之複數個油供給孔226則是在下板部221上，沿著圓周方向等間隔地配置排列。下板部221的外周面的上部形成有鍔部227。鍔部227是用以達成下述功效：防止 油OL從嵌入於下板部221的外周面228的下述承接板210與下板部221之間朝下方落下。

在此，說明關於設置油量調整圈220的理由。雖然在進行高速旋轉中有必要供給潤滑用的油OL給可自由旋轉地支承著公轉子110及旋轉軸150A的荷重之軸承160，但得知當該供給量過剩時，會使得軸承160所產生的熱能增大。因此，本發明在軸承160的上方設置油量調整圈220來使得油OL的供給量最佳化。為了使油OL的供給量最佳化，油量調整圈220的油供給孔226，其數目及尺寸需預先進行調整。再者，必須對油OL的供給量進行微調的情況時，例如，能夠只留下所需數量之油供給孔226再藉由金屬板等將不需要之油供給孔226堵住來進行對應。又，本發明之油量調整機構並不定於該油量調整圈220。並且，雖然油量調整圈220是固定在旋轉軸150A，但也可以將油量調整機構設置成不固定在旋轉軸150A。

第7圖中，承接板210係形成為環狀，與油量調整圈220一起覆蓋在軸承160的上部，並且固定在支撐構件200。設置承接板210是用以將從旋轉軸150A的流出口154所吐出的油OL導引至下述的形成在支撐構件200的複數個流入口201a、202a，並且在與複數個流入口201a、202a對應的位置形成有流通孔210h。

支撐構件200係利用不銹鋼等的金屬製所形成，如第9圖A、第9圖B所示是形成為圓筒狀，並且如 第1圖所示，係配置在公轉子110的圓筒狀之中空部113A內，而在支撐構件200的外周面206與中空部113A的內壁面之間形成有些許的間隙。另外，支撐構件200，其下端部是固定在定子130的基座部132並且從基座部132朝旋轉軸線AX的方向延伸，通過中空部113A的開口後一直到達導線不等的螺旋部111a的中途為止。藉由上述配置，因為氣體的壓縮熱而形成高溫的公轉子110所發出的熱能會被傳達至支撐構件200。特別是，雖然預料公轉子110，其導線不等的螺旋部111a的導線相等的螺旋部111b側之末端部會形成最高溫，但藉由在該處附近配置支撐構件200能夠有效地接收公轉子110的熱能。並且，由於支撐構件200將軸承160保持在軸承保持部203，所以也能夠有效地接收在軸承160所產生的熱能。軸承保持部203的外周側形成有：朝上下方向延伸的供油OL流通的複數個第1流路201、及複數個第2流路202。形成第1流路201是用以將從流入口201a流入的油OL分配至形成在驅動馬達140的馬達轉子141與馬達定子142之間的空隙143。而形成第2流路202則是用以將從流入口202a流入的油OL分配至馬達定子142的外周面142a上。亦即，支撐構件200兼具本發明的流路構件及導引構件。再者，本發明並不限定於，也可以將流路構件及導引構件作成為個別之構件。

馬達定子142係如第10圖所示，具有形成在外周面142a的朝旋轉軸線方向延伸的複數個溝部142b。 該溝部142b係與支撐構件200的內壁面205協作而形成有流路，該流路是供從第2流路202所供給之油OL流通。

油貯存槽300係如第1圖所示，形成在定子130的下部，設置來用以貯留油OL，並且在油貯存槽300內配置有冷卻裝置190的冷卻管191。冷卻裝置190係利用水冷方式對貯留在油貯存槽300的油OL進行冷卻的裝置，並且具有：使配置在油貯存槽300內的冷卻水循環的冷卻管191、以及供給冷卻水至冷卻管191的冷卻泵浦192。

軸封裝置230係用以密封旋轉軸150A，使得從旋轉軸150A的流出口154所供給的油OL及其蒸氣不會侵入經由定子130與公轉子110與母轉子120協作而形成之氣體動作室。軸封裝置230係如第7圖所示，具有：保持構件231，形成為環狀且固定在支撐構件200的上端部；第1密封組件232，用以保持第1唇封233a及第2唇封233b；第2密封組件234，配置成與第1密封組件232相鄰並且用以保持唇封234a；以及曲徑軸封235，設置成與第2密封組件234相鄰。與旋轉軸150A的表面接觸的第1及第2唇封233a、233b與唇封234a，其特徵為：具有耐熱性、化學穩定性、低摩擦性、適當的彈性，並且利用氟化樹脂來構成為佳。

例如，可例舉以下各種的氟化樹脂來作為上述氟化樹脂：(1)完全氟化樹脂，例如聚四氟乙烯(PTFE)等、 (2)部分氟化樹脂，例如聚氯三氟乙烯(PCTFE、CTFE)、聚氟化亞乙烯(PVDF)、聚氟化乙烯(PVF)等、(3)氟化樹脂共聚物，例如全氟烷氧基氟素樹脂(PFA)、四氟化乙烯‧六氟化丙烯共聚物(FEP)、乙烯‧四氟化乙烯共聚物(ETFE)、乙烯‧氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)等。上述氟化樹脂中，特別是PFA、PTFE為佳。

由於將上述樹脂設置在鎳(Ni)、氟化鎳(NiF2)等的金屬上，能夠顯著地提高耐熱性，所以在本發明中特別是上述態樣為佳。

保持構件231形成有密封氣體供給路徑231a，氮氣等的密封氣體(seal gas)會被供給至該密封氣體供給路徑231a，並且從形成在第1密封組件232的本體之氣體通路232a朝上端側及下端側流動，再通過形成在第1密封組件232的本體之氣體通路232b被排出。另外，密封氣體供給路徑及排出路徑(未圖示)，係形成在支撐構件200及定子130，密封氣體是從泵浦外部經由該供給路徑而被供給，在通過氣體通路232b後的密封氣體則會通過未圖示的排出路徑而被排出至泵浦外部並且藉由未圖示的回收裝置進行回收。在此，在旋轉軸150A係利用不銹鋼形成時，當溫度上升至180℃左右以上，PTFE會有因為不銹鋼的催化效果而產生熱分解的可能。因此，雖然本實施方式中，藉由油循環系統有效率地將泵浦內的熱能排出至外部來抑制唇封的溫度上升，但為了防止唇封 劣化而可長時間地獲得穩定之密封性能，由於用以抑制熱分解效果最高的是Ni，所以在旋轉軸150A之第1及第2唇封233a、233b與唇封234a的接觸部分施以鍍鎳或氟化鎳膜為佳。

減壓機構

在此，當藉由本實施方式的油循環系統進行循環的油存在於空氣中時，油會產生氣泡而造成油的冷卻效率降低。並且，唇封的PTFE在溫度上升的狀態下與氧氣接觸時，會被氧化分解而造成容易劣化。為了防止上述情事，將進行循環的油中所存在的溶氧予以去除極為重要。因此，本實施方式中，將供油進行循環的空間作成為密閉空間並且對該密閉空間進行減壓為佳。為了對供油進行循環的空間減壓，是例如可以利用螺旋式排氣泵浦100所形成之真空狀態。也可以設置其他的泵浦來進行減壓。減壓，是例如將空氣的飽和溶解度減至大氣壓中的飽和溶解度的一半左右之壓力即可。

其次，參照第11圖來說明關於上述油循環系統的油循環。當驅動螺旋式排氣泵浦100時，如第11圖所示，在油貯存槽300內被冷卻後的油OL會藉由旋轉的上推頭部180，而通過旋轉軸150A的油供給路徑152、油供給路徑152a及流出口154而被供給至油量調整圈220的下板部221及承接板210上，並且為了潤滑軸承160一部分的油OL會通過下板部221的油供給孔226而供給至 軸承160，該油OL會從軸承160落下而被供給至驅動馬達140的間隙143。供給至承接板210上的油OL會被分配至第1及第2流路201、202。在軸承160所產生的熱能會被直接供給至軸承160的油OL所吸收，並且也會被流通於通過軸承160周圍的第1及第2流路201、202的油OL所吸收。流通於第1及第2流路201、202的油OL，在吸收從旋轉軸150A側及公轉子110側所接收之熱能過程中，是流通於藉由溝部142b而形成在驅動馬達140的間隙143與馬達定子142之外周面的流路。藉此，會有效率地吸收驅動馬達140所產生之熱能。通過驅動馬達140後的油OL雖然會落下至油貯存槽300內，但為了進行潤滑其中一部分會在被供給至軸承161、162與同步齒輪170A、170B的咬合部分後再落下至油貯存槽300內。雖然落下至油貯存槽300內的油OL，其溫度會上昇，但藉由冷卻裝置190會在油貯存槽300內被冷卻至預定溫度。又，雖然僅針對公轉子110進行說明，但關於母轉子120也是採用相同的油循環系統。

本實施方式，藉由上推頭部180所能供給之用以進行潤滑及冷卻的油OL的量，是依靠上推頭部180的旋轉速度之程度所以有所受限。藉由設置支撐構件200或油量調整圈220，能夠有效率地使用量有所限制的油OL進行潤滑及冷卻，並且防止螺旋式排氣泵浦100的溫度上升。該結果，能夠達成使螺旋式排氣泵浦100高速運轉化。

第2實施方式(油循環系統)

接著，參照第12圖及第13圖進一步地說明高冷卻效率的油循環系統。又，與第1實施方式的構造相同之部分是使用同一符號。第12圖所示之油貯存槽300A具有：儲槽301，利用隔熱材所形成；底板304，設置在儲槽301的內部並且用以與儲槽301一起形成密閉空間CS；複數個第1分隔構件305，配置成與密閉空間CS呈同心狀並且用以形成油OL的流路；以及第2分隔構件306，配置在儲槽301的半徑方向用以形成油OL的流路。儲槽301的上部插入有上推頭部180，並且具有：與旋轉軸150A的油供給路徑相連通的油流出口302、以及供回收後的油流入的流入口303。流入口303係配置在儲槽301的最靠外周之區域R1，而油流出口302則是配置在儲槽301的中心區域R2。儲槽301內的底部形成為供冷卻液320流動，並且冷卻器的冷卻液320是與底板304全面地接觸。

為了提高如第13圖所示般流動在密閉空間CS的油OL之熱交換效率，將藉由油循環所產生之油OL的流動設計成雷諾數在2000~3000左右的亂流為佳。另外，為了使雷諾數在儲槽301內形成為固定，將油OL的流路剖面積作成為固定為佳。

在此，得知當將油OL朝上推頭部180內上推時，會使藉由上推頭部180所上推的油量增加。例如，利用彈性材料來形成儲槽301的一部分，並且藉由從儲槽 301的外部按壓該彈性部分使其彈性變形，來減少密閉空間CS的容積，能夠將油OL朝上推頭部180內上推。

作為替代方案是如第14圖所示，在儲槽300A設置柱塞裝置340並且經由防止逆流機構340使輔助儲槽330與流入口303連接。柱塞裝置340的柱塞端341，其前端所連接的柱塞桿342的後端部係與汽缸裝置360的活塞桿361相連接，而使得柱塞端341可以進行往復運動。當使柱塞端341前進時，密閉空間CS的容積會減少並且能夠將油OL朝上推頭部180內上推。此時，藉由防止逆流機構340會使儲槽301內的油OL不會朝流入口303逆流。另外，在使柱塞端341退後時，由於在輔助儲槽330存在有回收後的油OL，所以能夠防止上推頭部180內的油OL流回油箱301內。

以上，雖然一邊參照所添附之圖式一邊詳細地說明了關於本發明的實施方式，但本發明並不限定於所揭示之例子。只要是本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在申請專利範圍所記載之技術內容的範圍內，所能想到且獲得之各種變形例或修正例，當然也都屬於本發明所揭示之技術範圍。

Claims (1)

1. 一種螺旋式排氣泵浦，其特徵為，具有：公轉子及母轉子，具有用以相互咬合的螺旋齒部，前述公轉子及母轉子的螺旋齒部係具有：導線不等且傾斜角不等的螺旋部，形成在旋轉軸線方向的上端側；以及導線相等的螺旋部，形成在旋轉軸線方向的下端側與前述導線不等且傾斜角不等的螺旋部呈連續，前述公轉子及母轉子的至少一邊的轉子具有：在旋轉軸線方向的上端面及下端面呈開口之中空部，旋轉軸係與前述至少一邊的轉子連結且至少一部分收容於前述中空部，又具有：用以將前述旋轉軸支承為可自由旋轉，且在旋轉中亦支撐前述至少一邊的轉子及前述旋轉軸之大部分荷重的主軸承，為了提高以作為當轉數上升時所發生的限制部之前述主軸承為基點之旋轉軸的撓曲變形模式振動的一次共振頻率，藉由在前述上端面及下端面呈開口之中空部使前述至少一邊的轉子與旋轉軸的連結部係在該轉子內從該轉子的上端部及下端部遠離地被劃定，並且在旋轉軸線方向配置於該轉子的重心位置附近，並且，前述主軸承係收容在前述下端面呈開口之中空部內，並且在該中空部內的旋轉軸線方向配置於靠前述連結部側。