WO2011037178A1 - 真空ドライポンプ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a mechanical vacuum dry pump that does not use oil or liquid in a vacuum chamber, and more particularly to a vacuum dry pump that has an excellent ability to prevent oil from leaking from the oil chamber to the pump chamber.
- a vacuum pump having a pump chamber for exhausting gas is used, and a dry pump (DRP) or a mechanical booster pump (MBP) is known as a vacuum pump.
- DRP dry pump
- MBP mechanical booster pump
- the phenomenon of oil entering the pump chamber from the oil chamber is that when the pressure in the vacuum pump reaches a predetermined pressure, the oil molecules that diffuse due to the vapor pressure of the oil, and the pressure between the pump chamber and the oil chamber due to fluctuations in the suction pressure The difference is caused by the flow of gas and the entry of oil molecules or fine oil particles into the pump chamber.
- a structure that prevents oil from leaking by a ring-shaped shaft seal attached to a rotating shaft is conventionally known.
- This structure prevents oil from leaking due to the shape or gap of the shaft seal ring (see, for example, Patent Document 1), and is basically one of labyrinth seal structures.
- a structure in which elements constituting the labyrinth seal are complicated is known (for example, see Patent Document 2).
- a structure that complicates the elements constituting the labyrinth seal is considered effective as a structure that prevents oil leakage, but the shaft seal and the cylinder structure that supports the shaft seal are complicated. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost of the vacuum dry pump increases.
- the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a vacuum dry pump having a simple structure and capable of preventing oil from leaking. .
- the vacuum dry pump of one embodiment of the present invention includes a pump chamber through which gas passes, an oil chamber that is provided adjacent to the pump chamber, and through which the oil exists, inside the oil chamber.
- a rotating shaft that protrudes, a rotating body that is provided around the rotating shaft in the pump chamber and rotates in conjunction with the rotation of the rotating shaft, and a rotating portion of the rotating shaft at a boundary portion between the pump chamber and the oil chamber.
- Provided in the periphery, rotates in conjunction with the rotation of the rotating shaft has a plurality of holes that are locally disposed on the surface thereof and penetrate in the thickness direction, and oil leaks from the oil chamber to the pump chamber And a disk-shaped oil sealing member for preventing this.
- the plurality of holes are provided so as to surround the rotating shaft.
- the plurality of holes are formed in a circular shape and in a crank shape in a cross section in the thickness direction of the oil sealing member.
- the plurality of holes are formed in a circular shape and extend in an oblique direction with respect to the thickness direction of the oil sealing member.
- the plurality of holes are provided in positions close to the outer periphery of the oil sealing member and formed in a circular shape, and positions near the center of the oil sealing member.
- the holes are preferably arranged concentrically.
- the plurality of holes may be formed so that the opening width of the holes gradually increases on the radially outer side from the center of the oil sealing member toward the outer periphery. preferable.
- a disk-shaped oil sealing member that rotates in conjunction with the rotation of the rotary shaft is provided, and a plurality of oil sealing members that are locally disposed on the surface of the oil sealing member and penetrate in the thickness direction are provided. A hole is formed, and the oil sealing member prevents oil from leaking from the oil chamber to the pump chamber.
- the oil sealing member having such a structure has a structure through which gas can pass. Due to this gas flow, oil fine particles or oil vapor is adsorbed to the oil sealing member when passing through the rotating oil sealing member. The oil adsorbed on the oil sealing member is blown off around the oil sealing member by centrifugal force generated by the rotation of the oil sealing member.
- the vacuum dry pump concerning a 1st embodiment of the present invention it is a top view showing typically an oil sealing member.
- the vacuum dry pump which concerns on 1st Embodiment of this invention it is sectional drawing which shows an oil sealing member typically.
- the vacuum dry pump concerning a 2nd embodiment of the present invention it is a top view showing typically an oil sealing member.
- the vacuum dry pump concerning a 2nd embodiment of the present invention is a sectional view showing typically an oil sealing member.
- a 3rd embodiment of the present invention is a top view showing typically an oil sealing member.
- a 3rd embodiment of the present invention is a sectional view showing typically an oil sealing member.
- a 4th embodiment of the present invention is a top view showing typically an oil sealing member.
- a 4th embodiment of the present invention is a sectional view showing typically an oil sealing member.
- the vacuum dry pump concerning a 5th embodiment of the present invention is a top view showing typically an oil sealing member.
- vacuum dry pump concerning a 5th embodiment of the present invention it is a sectional view showing typically an oil sealing member.
- FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a vacuum dry pump according to a first embodiment of the present embodiment, in which FIGS. 1A and 1B are longitudinal sectional views, and FIG. 1C is a transverse sectional view.
- the vacuum dry pump 1 includes pump chambers 10A to 10E, an oil chamber 20, rotary shafts 30 and 30, a rotor 40 (rotary body), and an oil sealing member 50.
- the pump chambers 10A to 10E the gas sucked into the vacuum dry pump 1 and discharged from the vacuum dry pump 1 passes.
- the oil chamber 20 is provided adjacent to the pump chamber 10 ⁇ / b> E, and oil exists in the oil chamber 20.
- the rotating shafts 30 and 30 are provided so as to penetrate the pump chambers 10A to 10E and protrude into the oil chamber 20.
- the rotor 40 is provided around the rotary shafts 30 and 30 in the pump chambers 10A to 10E, and rotates in conjunction with the rotation of the rotary shafts 30 and 30.
- the oil sealing member 50 is provided around the rotary shafts 30 and 30 at the boundary portion between the pump chamber 10E and the oil chamber 20.
- the oil sealing member 50 is formed in a disc shape and rotates in conjunction with the rotational movement of the rotary shafts 30 and 30 to prevent oil from leaking from the oil chamber 20 to the pump chambers 10A to 10E.
- the vacuum dry pump 1 having such a configuration rotates the rotor 40 based on the rotation of the rotary shafts 30, 30, and the gas existing in the pump chambers 10 A to 10 E is rotated from the suction port 16 by the rotation operation of the rotor 40. The gas is moved toward the discharge port 17 and the gas is exhausted to the outside of the vacuum dry pump 1.
- the disk-shaped oil sealing member 50 is arrange
- a plurality of holes 51 are provided.
- the oil sealing member 50 since the oil sealing member 50 is provided with the plurality of holes 51 as described above, the oil sealing member 50 has a structure that allows gas to pass therethrough. Have. Due to the flow of gas generated by the oil sealing member 50, oil fine particles or oil vapor is adsorbed to the oil sealing member 50 when passing through the rotating oil sealing member 50. Here, the centrifugal force due to the rotation of the oil sealing member 50 acts on the oil adsorbed on the oil sealing member 50.
- a plurality (for example, five stages in this embodiment) of pump chambers 10A to 10E are connected in series through a pipe 15 along the longitudinal direction thereof.
- the pump chamber 10A located on the most upstream side is provided with a suction port 16
- the pump chamber 10E located on the most downstream side is provided with a discharge port 17.
- the two rotary shafts 30 and 30 (first rotary shaft and second rotary shaft) are rotatably supported by bearings 31 and 32, and are connected to one end of the two rotary shafts 30 and 30. They are connected to each other via a provided gear 33 (timing gear).
- One of the two rotary shafts 30, 30 is connected to the motor 35 via a coupling 34.
- a plurality of rotors 40 disposed in the respective pump chambers 10A to 10E are provided along the axial direction of the rotary shafts 30 and 30.
- the plurality of rotors 40 are disposed in each of the pump chambers 10A to 10E and are provided around the rotary shafts 30 and 30.
- the plurality of rotors 40 can rotate in conjunction with the rotation of the rotary shafts 30 and 30.
- the rotor 40 is a gas transfer body that transfers gas.
- the oil chamber 20 is an oil existing region that is provided adjacent to the pump chamber 10E and is sealed so that oil does not leak outside the vacuum dry pump 1.
- oil 21 lubricating oil
- a gear 33 constituting a rotation mechanism of the rotary shafts 30 and 30 is accommodated.
- the oil 21 in the oil chamber 20 is pumped up by the rotation operation of the gear, and the gear 33 is maintained in a lubrication state.
- a disk-like oil sealing member 50 is provided around the rotary shafts 30 and 30.
- the oil sealing member 50 rotates in conjunction with the rotation of the rotary shafts 30 and 30 to prevent oil from leaking from the oil chamber 20 to the pump chambers 10A to 10E.
- the oil sealing member 50 has a plurality of holes 51 penetrating in the thickness direction of the oil sealing member 50.
- the hole 51 is locally disposed on the surface of the oil sealing member 50.
- a gap (slit) is provided outside the rotating oil sealing member 50, and gas passes through this gap. For this reason, a structure in which the number of slits is increased or the size of the slits is reduced (fine) has been adopted, but it is difficult to process a part to which the oil sealing member is fixed, and the manufacturing cost is increased. It was.
- the through-hole 51 is provided in the disc part of the oil sealing member 50, and the oil sealing member 50 has a structure which can pass gas.
- 2A and 2B are views showing the oil sealing member 50 according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2A is a plan view
- FIG. 2B is a cross-sectional view.
- the plurality of holes 51A (51) are formed in a circular shape so as to surround the rotary shafts 30 and 30.
- the oil sealing member 50 ⁇ / b> A (50) includes a first surface 60 and a second surface 61 opposite to the first surface 60.
- the hole 51A is formed between the first surface 60 and the second surface 61, that is, is formed so as to penetrate the oil sealing member 50A.
- the conductance in the oil sealing member 50 (the total conductance defined by the plurality of holes 51 ⁇ / b> A) is larger than the conductance of the gap formed around the oil sealing member 50.
- the flow rate of the gas passing through the plurality of holes 51A formed in the plate is increasing. Oil fine particles or oil vapor strikes and adsorbs around the holes 51 when passing through the holes 51 of the rotating oil sealing member 50.
- oil is further adsorbed (attached) onto the oil (oil film, oil droplets) adsorbed on the oil sealing member 50, and the oil is stacked on the oil adsorbed earlier, the oil adsorbed on the oil sealing member 50 ( The amount of oil film and oil droplets) increases.
- the pressure increase rate of the oil chamber is high due to the pump action occurring in one direction, but the pressure decrease rate
- the exhaust performance deteriorates under the use condition that the engine is slow.
- a pressure reduction / pressurization process such as depressurizing the load lock chamber or setting the pressure of the load lock chamber to a pressure higher than the vacuum (for example, atmospheric pressure) Performance degradation occurs.
- a pressure reduction / pressurization process such as depressurizing the load lock chamber or setting the pressure of the load lock chamber to a pressure higher than the vacuum (for example, atmospheric pressure) Performance degradation occurs.
- the configuration of the first embodiment of the present invention it is possible to capture oil efficiently for the magnitude of conductance without having a directionality in the flow of gas.
- FIG. 3A and 3B are views showing an oil sealing member 50 according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a cross-sectional view.
- the hole 51B (51) is formed in a circular shape
- the hole 51B (51) is formed in a crank shape in the cross section in the thickness direction of the oil sealing member 50B (50).
- the hole 51B has a first hole 62 having a predetermined depth formed in the first surface 60 of the oil sealing member 50B and a predetermined depth formed in the second surface 61 of the oil sealing member 50B. It is formed by connecting with the 2nd hole 63 which has.
- the center of the second hole 63 is deviated from the center of the first hole 62 on the radially outer side of the oil sealing member 50B.
- FIGS. 4A and 4B are views showing an oil sealing member 50 according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a cross-sectional view.
- the hole 51C (51) is formed in a circular shape and extends in a direction oblique to the thickness direction in the cross section in the thickness direction of the oil sealing member 50C (50). Is provided. Specifically, the position of the second opening 65 formed in the second surface 61 is shifted from the position of the first opening 64 formed in the first surface 60 on the radially outer side of the oil sealing member 50C.
- the hole 51 By forming the hole 51 in an oblique direction with respect to the thickness direction, an effect of pumping action due to centrifugal force can be expected.
- the pumping action by centrifugal force is used only to increase the probability (supplementary probability) that oil molecules collide with the oil sealing member 50.
- FIG. 5A and 5B are views showing an oil sealing member 50 according to a fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a cross-sectional view.
- the hole 51D (51) includes a plurality of inner holes 151D (51) and outer holes 251D (51) formed in a circular shape.
- the outer hole 251D (51) is provided at a position close to the outer periphery of the oil sealing member 50D (50).
- the inner hole 151D (51) is provided at a position near the center on the radially inner side of the oil sealing member 50B.
- the diameter (size) of the outer hole 251D (51) is larger than the diameter (size) of the inner hole 151D (51).
- a circle in which the centers of the plurality of outer holes 251D (51) are located on the circumference and a circle in which the centers of the plurality of inner holes 151D (51) are located on the circumference are arranged concentrically. Is done. That is, the plurality of outer holes 251D (51) and the plurality of inner holes 151D (51) are arranged concentrically.
- a hole group having two diameters that is, a first group including a plurality of inner holes 151D and a second group including a plurality of outer holes 251D are arranged in the oil sealing member 50.
- the present invention is not limited to this structure.
- a structure in which the third hole group is arranged in the oil sealing member may be employed.
- the third hole group is constituted by a plurality of holes having a diameter larger than the diameter of the inner hole 151D and smaller than the diameter of the outer hole 251D, and the third hole group includes the first group (the inner hole).
- the first group, the second group, and the third group are arranged concentrically.
- FIGS. 6A and 6B are views showing an oil sealing member 50 according to a fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 6A is a plan view
- FIG. 6B is a cross-sectional view.
- the hole 51E (51) has an increased opening width of the hole 51E on the radially outer side of the oil sealing member 50E (50).
- the shape of the hole 51E may not be circular.
- a structure in which the opening area at a position close to the outer periphery where the peripheral speed is high is increased. ing. This structure is effective for increasing the conductance.
- FIGS. 7A and 7B are views showing an oil sealing member 50 according to a sixth embodiment of the present invention.
- FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a cross-sectional view.
- a sintered metal or net 52 is disposed inside the hole 51F (51) so as to close the hole 51F. By disposing the sintered metal or the net 52 inside the hole 51, the action of capturing the oil particles can be enhanced.
- the present invention can be widely applied to mechanical vacuum dry pumps in which oil or liquid is not used in the vacuum chamber.
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Abstract
Description
本願は、2009年9月25日に出願された特願2009-220320号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
このようなドライポンプ(DRP)とメカニカルブースターポンプ(MBP)においては、軸受け又は歯車の潤滑に使用されている油がポンプ室に入ることを避ける必要がある。これには次のような理由がある。
第一に、ドライポンプにおいて気体が排気されている真空容器に、油室から油が逆流することを防ぐため。
第二に、油に反応性ガスが溶けてドライポンプの母材の腐食の促進を防止するため、などである。
油室及びポンプ室のコンダククンスを小さくすると、気体の移動量が小さくなり、油室からポンプ室に油が流入することを防止するため、このような構造は有効である。このため、従来の真空ドライポンプにおいては、接触型オイルシール又は接触型のリングシール(ラビリンスシール)が使用されてきた。
しかしながら、この構造は、接触型であるため、摩擦によって機械損が生じる虞がある。昨今、省エネが重要視されており、この機械損が発生することを防止する構造が求められていた。
また、ラビリンスシールを構成する要素が複雑化された構造が知られている(例えば、特許文献2等参照)。ラビリンスシールを構成する要素を複雑化させる構造は、油の漏れを防止する構造として有効であると考えられるが、軸封環体と、この軸封環体を支持するシリンダ構造とが複雑になって、真空ドライポンプの製造コストが増加するという問題がある。特に、シリンダの一部に幅の狭い複数のリング状溝を削ることは容易ではない。
また、ポンプ作用を有する軸封環体によって、油が漏れることを防止する構造(例えば、特許文献3参照)も提案されているが、この場合も構造が複雑であるため、真空ドライポンプの製造コストを低減することが難しい。
本発明の一態様の真空ドライポンプにおいては、前記複数の孔は、円形に形成され、前記油封止部材の厚み方向における断面においてクランク形状に形成されていることが好ましい。
本発明の一態様の真空ドライポンプにおいては、前記複数の孔は、円形に形成され、前記油封止部材の厚み方向に対して斜め方向に延在するように設けられていることが好ましい。
本発明の一態様の真空ドライポンプにおいては、前記複数の孔は、前記油封止部材の外周に近い位置に設けられ円形に形成された複数の外側孔と、前記油封止部材の中心に近い位置に設けられ円形に形成された複数の内側孔とを含み、前記複数の外側孔の各々の大きさは前記複数の内側孔の各々の大きさよりも大きく、前記複数の外側孔及び前記複数の内側孔は同心円状に配列されていることが好ましい。
本発明の一態様の真空ドライポンプにおいては、前記複数の孔は、前記油封止部材の中心から外周に向う径方向外側において、孔の開口幅が徐々に大きくなるように形成されていることが好ましい。
本発明の一態様の真空ドライポンプにおいては、前記複数の孔の内部には、孔を塞ぐように焼結金属又は網が配置されていることが好ましい。
これにより、本発明によれば、簡単な構造を有し、油が漏れることを防止することが可能な真空ドライポンプを提供することができる。
また、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図1は、本実施形態の第1実施形態に係る真空ドライポンプを模式的に示す図であって、図1A及び図1Bは縦断面図であり、図1Cは横断面図である。
真空ドライポンプ1は、ポンプ室10A~10Eと、油室20と、回転軸30,30と、ロータ40(回転体)と、油封止部材50とを備える。
ポンプ室10A~10Eにおいては、真空ドライポンプ1に吸入されて真空ドライポンプ1から排出される気体が通過する。油室20は、ポンプ室10Eに隣接して設けられており、油室20の中には油が存在している。回転軸30,30は、ポンプ室10A~10Eを貫通して、油室20の内部に突出するように設けられている。ロータ40は、ポンプ室10A~10E内において回転軸30,30の周囲に設けられ、回転軸30,30の回転に連動して回転する。油封止部材50は、ポンプ室10Eと油室20との境界部分において回転軸30,30の周囲に設けられている。油封止部材50は、円板状に形成されており、回転軸30,30の回転運動に連動して回転し、油室20からポンプ室10A~10Eに油が漏れることを防止する。
このような構成を有する真空ドライポンプ1は、回転軸30,30の回転に基づいてロータ40を回転させ、ロータ40の回転動作によってポンプ室10A~10Eの内部に存在する気体を吸入口16から吐出口17に向けて移動させ、真空ドライポンプ1の外部に気体を排気する。
本発明の第1実施形態の真空ドライポンプ1においては、油封止部材50に上述したような複数の孔51が設けられているので、油封止部材50は、気体を通過させることができる構造を有する。
油封止部材50によって発生する気体の流れにより、油の微粒子又は油蒸気は、回転中の油封止部材50内を通過するときに、油封止部材50に吸着する。
ここで、油封止部材50に吸着した油においては、油封止部材50の回転による遠心力が働く。この遠心力によって油封止部材50に吸着した油は、油封止部材50の周りに向けて(油封止部材50の径方向外側に向けて)、吹き飛ばされる。
これにより本発明の第1実施形態の真空ドライポンプ1では、簡単な構造を有し、油が漏れることを防止することが可能となる。
ポンプ室10A~10Eのうち、最も上流に位置するポンプ室10Aには吸入口16が設けられ、最も下流に位置するポンプ室10Eには吐出口17が設けられている。真空ドライポンプ1のポンプ作用によって、気体は、吸入口16に供給され、ポンプ室10A~10E及び配管15を通過し、吐出口17から排出される。
図1Aに示すように、2つの回転軸30,30(第1回転軸、第2回転軸)は、軸受31,32に回転自在に支持されており、2つの回転軸30,30の一端に設けられたギア33(タイミングギア)を介して互いに連結されている。また、2つの回転軸30,30のうち一方の回転軸は、カップリング34を介してモータ35に連結されている。
一方、従来の真空ドライポンプにおいては、回転する油封止部材50の外側に隙間(スリット)が設けられており、この隙間を気体が通過していた。
このため、スリットの数を多くしたり、スリットの大きさを小さく(細かく)した構造が採用されていたが、油封止部材が固定される部品を加工することが難しく、製造コストが増加していた。
図2A及び図2Bは、本発明の第1実施形態の油封止部材50を示す図であり、図2Aは平面図、図2Bは断面図である。
例えば、図2A及び図2Bに示す油封止部材50A(50)では、複数の孔51A(51)は、円形に形成され、前記回転軸30,30を囲むように設けられている。また、油封止部材50A(50)は、第1面60と、第1面60とは反対の第2面61を有する。孔51Aは、第1面60と第2面61との間に形成され、即ち、油封止部材50Aを貫通するように形成されている。
油の微粒子又は油蒸気は、回転中の油封止部材50の孔51を通過するときに孔51の周囲に当たり吸着する。油封止部材50に吸着した油(油膜、油滴)の上に更に油が吸着(付着)し、先に吸着した油の上に油が積み重なると、油封止部材50に吸着している油(油膜、油滴)の量が増加する。更に、油封止部材50の回転による遠心力が働き、この遠心力によって油封止部材50に吸着した油は、油封止部材50の周りに向けて(油封止部材50の径方向外側に向けて)、吹き飛ばされる。
近年、高速回転が実現された真空ドライポンプが用いられている。本実施形態の真空ドライポンプ1においては、回転軸30,30は5000回/分以上の速度で回転しており、この構成においては油粒子を捕らえる確率が高くなると考えられる。
これに対し、本発明の第1実施形態の真空ドライポンプ1においては、軸回転方向に関係なく、同じ形状を有する油封止部材50を用いることができる。ゆえに、部品の種類が減り、管理コストを下げることが可能となる。また、本発明の第1実施形態によれば、第1軸に取り付けられる部品を誤って第2軸に取り付けてしまうという取り付け作業上のミスを回避することができる。
しかしながら、本発明の第1実施形態の構成によれば、気体の流れに方向性を持たず、コンダクタンスの大きさの割に油を効率良く捕らえることが可能となる。
図3A及び図3Bは、本発明の第2実施形態の油封止部材50を示す図であり、図3Aは平面図、図3Bは断面図である。
まず、図3A及び図3Bに示す構造では、孔51B(51)は、円形に形成され、油封止部材50B(50)の厚み方向における断面において、孔51B(51)は、クランク形状に形成されている。具体的に、孔51Bは、油封止部材50Bの第1面60に形成された所定の深さを有する第1孔62と、油封止部材50Bの第2面61に形成された所定の深さを有する第2孔63とが接続することによって形成されている。また、第2孔63の中心は、油封止部材50Bの径方向外側において第1孔62の中心からずれている。
油封止部材50Bの断面においてクランク形状を有するように孔51を形成することによって、遠心力によるポンプ作用の効果が期待できる。ただし、遠心力によるポンプ作用は、あくまでも油分子が油封止部材50に衝突する確率(補足確率)を上げるために利用される。
図4A及び図4Bは、本発明の第3実施形態の油封止部材50を示す図であり、図4Aは平面図、図4Bは断面図である。
また、図4A及び図4Bに示す構造では、孔51C(51)は、円形に形成され、油封止部材50C(50)の厚み方向における断面において、厚み方向に対して斜め方向に延在するように設けられている。また、具体的に、第2面61に形成された第2開口65の位置は、油封止部材50Cの径方向外側において第1面60に形成された第1開口64の位置からずれている。
孔51を厚み方向に対して斜め方向に形成することで、遠心力によるポンプ作用の効果が期待できる。ただし、遠心力によるポンプ作用は、あくまでも油分子が油封止部材50に衝突する確率(補足確率)を上げるために利用される。
図5A及び図5Bは、本発明の第4実施形態の油封止部材50を示す図であり、図5Aは平面図、図5Bは断面図である。
また、図5A及び図5Bに示す構造では、孔51D(51)は、円形に形成された複数の内側孔151D(51)及び外側孔251D(51)を有する。具体的に、外側孔251D(51)は、油封止部材50D(50)の外周に近い位置に設けられている。内側孔151D(51)は、油封止部材50Bの径方向内側において、中心に近い位置に設けられている。また、外側孔251D(51)の直径(大きさ)は、内側孔151D(51)の直径(大きさ)よりも大きい。
また、複数の外側孔251D(51)の中心が円周上に位置している円、及び複数の内側孔151D(51)の中心が円周上に位置している円は、同心円状に配置される。即ち、複数の外側孔251D(51)及び複数の内側孔151D(51)は、同心円状に配列されている。
このように、大きい開口径を有する孔51が周速の速い外周に近い位置に設けられている構造は、コンダクタンスが大きくしたいときなどに効果的である。
3つ以上の直径を有する孔群、即ち、上述した第1群及び第2群に加えて、第3の孔群が油封止部材に配列されている構造が採用されてもよい。この場合、内側孔151Dの直径よりも大きく外側孔251Dの直径よりも小さい直径を有する複数の孔によって第3の孔群が構成されており、第3の孔群は、第1群(内側孔151D)と第2群(外側孔251D)との間に設けられている。即ち、中心から外周に向う径方向外側において、孔の直径が徐々に増加している構造が採用される。このような構造においても、第1群,第2群,及び第3群は、同心円状に配列されている。
図6A及び図6Bは、本発明の第5実施形態の油封止部材50を示す図であり、図6Aは平面図、図6Bは断面図である。
また、図6A及び図6Bに示す構造では、孔51E(51)は、油封止部材50E(50)の径方向外側において、孔51Eの開口幅が増加している。孔51Eの形状は、円形でなくてもよい。
このように、油封止部材50E(50)の径方向外側において開口幅が増加している孔51Eを設けることにより、周速の速い外周に近い位置における開口面積が増加している構造が実現されている。この構造は、コンダクタンスを大きくしたいときなどに効果的である。
図7A及び図7Bは、本発明の第6実施形態の油封止部材50を示す図であり、図7Aは平面図、図7Bは断面図である。
また、図7A及び図7Bに示す構造では、孔51F(51)の内部に、孔51Fを塞ぐように焼結金属又は網52が配置されている。
孔51の内部に、焼結金属又は網52を配置することで、油粒子を補足する作用を高めることができる。
孔が形成されていない従来の油封止部材を用いた真空ポンプにおいては、ポンプ室に溜まった油の量は2.12gであった。一方、孔が形成されている本発明の油封止部材を用いた真空ポンプにおいては、ポンプ室に溜まった油の量は0.32gであった。
この結果から、本発明の真空ポンプを用いることにより、ポンプ室に油が漏れる量が従来の漏れ量の15%に低減されたことが確認された。
Claims (7)
- 真空ドライポンプであって、
気体が通過するポンプ室と、
前記ポンプ室と隣接して設けられ、油が存在する油室と、
前記ポンプ室を貫通して前記油室の内部に突出する回転軸と、
前記ポンプ室内において前記回転軸の周囲に設けられ、前記回転軸の回転に連動して回転する回転体と、
前記ポンプ室と前記油室との境界部分において前記回転軸の周囲に設けられ、前記回転軸の回転に連動して回転し、その面上に局所的に配置されて厚み方向に貫通する複数の孔を有し、前記油室から前記ポンプ室に油が漏れることを防止する円板状の油封止部材と、
を含むことを特徴とする真空ドライポンプ。 - 請求項1に記載の真空ドライポンプであって、
前記複数の孔は、前記回転軸を囲むように設けられている
ことを特徴とする真空ドライポンプ。 - 請求項1に記載の真空ドライポンプであって、
前記複数の孔は、円形に形成され、前記油封止部材の厚み方向における断面においてクランク形状に形成されている
ことを特徴とする真空ドライポンプ。 - 請求項1に記載の真空ドライポンプであって、
前記複数の孔は、円形に形成され、前記油封止部材の厚み方向に対して斜め方向に延在するように設けられている
ことを特徴とする真空ドライポンプ。 - 請求項1に記載の真空ドライポンプであって、
前記複数の孔は、前記油封止部材の外周に近い位置に設けられ円形に形成された複数の外側孔と、前記油封止部材の中心に近い位置に設けられ円形に形成された複数の内側孔とを含み、
前記複数の外側孔の各々の大きさは前記複数の内側孔の各々の大きさよりも大きく、前記複数の外側孔及び前記複数の内側孔は同心円状に配列されている
ことを特徴とする真空ドライポンプ。 - 請求項1に記載の真空ドライポンプであって、
前記複数の孔は、前記油封止部材の中心から外周に向う径方向外側において、孔の開口幅が徐々に大きくなるように形成されている
ことを特徴とする真空ドライポンプ。 - 請求項1に記載の真空ドライポンプであって、
前記複数の孔の内部には、孔を塞ぐように焼結金属又は網が配置されている
ことを特徴とする真空ドライポンプ。
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