JPH06200888A - 真空ポンプ - Google Patents
真空ポンプInfo
- Publication number
- JPH06200888A JPH06200888A JP5263610A JP26361093A JPH06200888A JP H06200888 A JPH06200888 A JP H06200888A JP 5263610 A JP5263610 A JP 5263610A JP 26361093 A JP26361093 A JP 26361093A JP H06200888 A JPH06200888 A JP H06200888A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- rotors
- pumping chamber
- pair
- claw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 abstract description 23
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/123—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially or approximately radially from the rotor body extending tooth-like elements, co-operating with recesses in the other rotor, e.g. one tooth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、従来技術のもつ欠点を解消
できる真空ポンプを提供することにある。 【構成】 本発明によれば、ポンピングチャンバ内で互
いに協働する１対のロータを有しており、該ロータが、
互いに逆方向に回転するように、ポンピングチャンバを
貫通するそれぞれの軸に取り付けられ且つ爪の歯形を有
している機械式真空ポンプにおいて、対をなす各ロータ
の爪部分に関連する先端縁が、ポンピングチャンバの壁
に対して垂直又は鋭角をなす形状を有する機械式真空ポ
ンプが提供される。
できる真空ポンプを提供することにある。 【構成】 本発明によれば、ポンピングチャンバ内で互
いに協働する１対のロータを有しており、該ロータが、
互いに逆方向に回転するように、ポンピングチャンバを
貫通するそれぞれの軸に取り付けられ且つ爪の歯形を有
している機械式真空ポンプにおいて、対をなす各ロータ
の爪部分に関連する先端縁が、ポンピングチャンバの壁
に対して垂直又は鋭角をなす形状を有する機械式真空ポ
ンプが提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は機械式ポンプに関し、よ
り詳しくは、特に「爪」ロータ（すなわち、「ノルゼ
（Northey)」歯形をもつロータ）として知られた形式の
少なくとも１対の相互噛合いロータが組み込まれた機械
式真空ポンプに関する。
り詳しくは、特に「爪」ロータ（すなわち、「ノルゼ
（Northey)」歯形をもつロータ）として知られた形式の
少なくとも１対の相互噛合いロータが組み込まれた機械
式真空ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、上記種類の機械式真空ポンプ
は、第１共通軸に取り付けられた各対の一方のロータ
と、第２共通軸に取り付けられた各対の他方のロータと
を有している。両軸はポンプ本体内に配置されており、
該軸に取り付けられたロータは、各軸の一端に設けられ
たギアと、各軸の両端に一般的に配置されたベアリング
とによって正しい位相関係に保持される。従って、両軸
は逆方向に同期回転するように配置されており、各対の
ロータ間で、通常は接触することのない相互噛合いを生
じさせる。単段形ポンプでは、１対のロータが、単一チ
ャンバ内で上記態様で回転するように拘束されている。
しかしながら、一般にこの形式のポンプは、隣接チャン
バの壁内のポーティング(porting) を介して連結された
(linked)それぞれのチャンバ内で作動する各対のロータ
を備えた多段形である。本件出願人に係る英国特許第2
111 126 号明細書の開示によれば、隣接チャンバ内のロ
ータ対は、次のチャンバ内のロータ対に対して逆の配向
をなしてそれぞれの軸に有効に取り付けられており、こ
れにより、ロータ対が同じ配向でそれぞれの軸に取り付
けられているポンプと比較して、ポーティング（より詳
しくは、ポンプにおけるポーティングの全長及び位置決
め）が良好になる。
は、第１共通軸に取り付けられた各対の一方のロータ
と、第２共通軸に取り付けられた各対の他方のロータと
を有している。両軸はポンプ本体内に配置されており、
該軸に取り付けられたロータは、各軸の一端に設けられ
たギアと、各軸の両端に一般的に配置されたベアリング
とによって正しい位相関係に保持される。従って、両軸
は逆方向に同期回転するように配置されており、各対の
ロータ間で、通常は接触することのない相互噛合いを生
じさせる。単段形ポンプでは、１対のロータが、単一チ
ャンバ内で上記態様で回転するように拘束されている。
しかしながら、一般にこの形式のポンプは、隣接チャン
バの壁内のポーティング(porting) を介して連結された
(linked)それぞれのチャンバ内で作動する各対のロータ
を備えた多段形である。本件出願人に係る英国特許第2
111 126 号明細書の開示によれば、隣接チャンバ内のロ
ータ対は、次のチャンバ内のロータ対に対して逆の配向
をなしてそれぞれの軸に有効に取り付けられており、こ
れにより、ロータ対が同じ配向でそれぞれの軸に取り付
けられているポンプと比較して、ポーティング（より詳
しくは、ポンプにおけるポーティングの全長及び位置決
め）が良好になる。
【０００３】通常、この形式のポンプは無オイル及び無
潤滑剤のポンプチャンバで作動され、１つの軸を駆動す
るモータに関連するあらゆるオイル又は潤滑剤は、軸を
同期回転させるために存在する（あらゆる）タイミング
ギア又はポンプ本体内で軸を所定位置に保持するベアリ
ングと共に、ポンプチャンバの外部に排除できる。この
形式のドライポンプは、ガス又は蒸気が多量の粉末、粒
子その他の粒状物質を帯同するとき、或いは、このよう
なガス又は蒸気が昇華するか、ポンプチャンバの壁面上
に被覆を形成する傾向をもつときには、しばしば問題が
生じる。粒状の半導体材料の加工時にはこのような汚染
物質が多量に発生することが知られており、これらの汚
染物質は加工チャンバから真空引きしなければならな
い。ポンプチャンバ内に潤滑剤が存在すると、ドライポ
ンプを粒子帯同ガス及び蒸気のポンピング（圧送）に適
したものとするけれども、このような潤滑剤は粒子の
「スクラバ」として機能する傾向を有し、ポンプ内面に
急速な磨耗を生じさせ働きをする研摩スラリを形成す
る。それにも係わらず、チャンバ壁上には汚染物質が徐
々に蓄積するため、この蓄積によりチャンバ壁とロータ
との間に充分な作動間隙が確保されなくなると、ポンプ
がこじて動かなくなってしまう。
潤滑剤のポンプチャンバで作動され、１つの軸を駆動す
るモータに関連するあらゆるオイル又は潤滑剤は、軸を
同期回転させるために存在する（あらゆる）タイミング
ギア又はポンプ本体内で軸を所定位置に保持するベアリ
ングと共に、ポンプチャンバの外部に排除できる。この
形式のドライポンプは、ガス又は蒸気が多量の粉末、粒
子その他の粒状物質を帯同するとき、或いは、このよう
なガス又は蒸気が昇華するか、ポンプチャンバの壁面上
に被覆を形成する傾向をもつときには、しばしば問題が
生じる。粒状の半導体材料の加工時にはこのような汚染
物質が多量に発生することが知られており、これらの汚
染物質は加工チャンバから真空引きしなければならな
い。ポンプチャンバ内に潤滑剤が存在すると、ドライポ
ンプを粒子帯同ガス及び蒸気のポンピング（圧送）に適
したものとするけれども、このような潤滑剤は粒子の
「スクラバ」として機能する傾向を有し、ポンプ内面に
急速な磨耗を生じさせ働きをする研摩スラリを形成す
る。それにも係わらず、チャンバ壁上には汚染物質が徐
々に蓄積するため、この蓄積によりチャンバ壁とロータ
との間に充分な作動間隙が確保されなくなると、ポンプ
がこじて動かなくなってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術のもつ上記欠点を解消できる真空ポンプを提供する
ことにある。
技術のもつ上記欠点を解消できる真空ポンプを提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、ポンピングチャンバ内で互いに協働する１対のロ
ータを有しており、該ロータが、互いに逆方向に回転す
るように、ポンピングチャンバを貫通するそれぞれの軸
に取り付けられ且つ爪の歯形を有している機械式真空ポ
ンプにおいて、対をなす各ロータの爪部分に関連する先
端縁が、ポンピングチャンバの壁に対して垂直又は鋭角
を形成する形状を有していることを特徴とする機械式真
空ポンプにより達成される。
的は、ポンピングチャンバ内で互いに協働する１対のロ
ータを有しており、該ロータが、互いに逆方向に回転す
るように、ポンピングチャンバを貫通するそれぞれの軸
に取り付けられ且つ爪の歯形を有している機械式真空ポ
ンプにおいて、対をなす各ロータの爪部分に関連する先
端縁が、ポンピングチャンバの壁に対して垂直又は鋭角
を形成する形状を有していることを特徴とする機械式真
空ポンプにより達成される。
【０００６】
【実施例】図１は、４段真空ポンプ用の軸及び該軸に取
り付けられた爪ロータ（噛合いロータ）の一般的構造を
示すものである。第１軸１は４つの爪ロータ２、３、
４、５を支持し、第２軸６は別の４つの爪ロータ７、
８、９、１０を支持している。対応するロータ対２−
７、３−８、４−９、５−１０は、前掲の英国特許第2
111 126 号明細書の開示に従って、予め設定された一定
の配置関係をなして個々のチャンバ内で協働するように
ポンプ本体（図示せず）内に配設されており、各ロータ
対は隣接するロータ対とは逆配向に配置されている。図
２の断面図には、特にロータ対５−１０の作動がより明
瞭に示されている。図２に示すように、図示のロータは
一般的な爪ロータの歯形を有している。両ロータ５、１
０は、矢印で示すように逆方向に回転するように設計さ
れており、一定体積のガスをスイープ（掃気）し、該ガ
スをポンプチャンバ間のポートを介して次のポンプチャ
ンバ内に押しやる。これはポンプ本体１２内のチャンバ
壁１１の閉鎖空間内で行われるが、これ自体は既知であ
る。ポンプ使用時のこのような回転中、チャンバ壁１１
とロータ５、１０の爪との関連部分の間には非常に小さ
な半径方向間隙が存在する。従って、チャンバ壁の表面
上に汚染物質の何らかの蓄積があると、作動間隙が無く
なり、最終的にはポンプが全体としてこじて動かなくな
る。
り付けられた爪ロータ（噛合いロータ）の一般的構造を
示すものである。第１軸１は４つの爪ロータ２、３、
４、５を支持し、第２軸６は別の４つの爪ロータ７、
８、９、１０を支持している。対応するロータ対２−
７、３−８、４−９、５−１０は、前掲の英国特許第2
111 126 号明細書の開示に従って、予め設定された一定
の配置関係をなして個々のチャンバ内で協働するように
ポンプ本体（図示せず）内に配設されており、各ロータ
対は隣接するロータ対とは逆配向に配置されている。図
２の断面図には、特にロータ対５−１０の作動がより明
瞭に示されている。図２に示すように、図示のロータは
一般的な爪ロータの歯形を有している。両ロータ５、１
０は、矢印で示すように逆方向に回転するように設計さ
れており、一定体積のガスをスイープ（掃気）し、該ガ
スをポンプチャンバ間のポートを介して次のポンプチャ
ンバ内に押しやる。これはポンプ本体１２内のチャンバ
壁１１の閉鎖空間内で行われるが、これ自体は既知であ
る。ポンプ使用時のこのような回転中、チャンバ壁１１
とロータ５、１０の爪との関連部分の間には非常に小さ
な半径方向間隙が存在する。従って、チャンバ壁の表面
上に汚染物質の何らかの蓄積があると、作動間隙が無く
なり、最終的にはポンプが全体としてこじて動かなくな
る。
【０００７】良好なポンピング効率を達成する上で、爪
ロータの全体的形状が重要なことは一般に認められてい
る。特に図２から明らかなように、ロータ５の爪の先端
縁１３はチャンバ壁に対して鋭角「Ａ」を有している。
このため、ロータ５が矢印で示す方向に回転する間、先
端縁１３は「雪掻き」のように作用してチャンバ壁から
あらゆる汚染物質を掻き取る。同様に明らかなことは、
ロータ１０の爪の先端縁１４はチャンバ壁に対して鈍角
「Ｂ」を有している。このため、ロータ１０が矢印で示
す方向に回転する間、掻取り効果は全く生じない。実際
に、（図２に示すような）ロータ１０の先端縁１４の作
用はロータ１０とチャンバ壁１１との間の汚染物質を押
し込む傾向があり、このため間隙の問題を悪化させる。
本発明はこのような困難性を解決することにある。本発
明によれば、ポンピングチャンバ内で作動する１対の協
働ロータを備えた機械式真空ポンプが提供される。これ
らのロータは、逆方向に回転するようにチャンバを貫通
するそれぞれの軸に取り付けられており且つ爪の歯形を
有している。対をなす各ロータの爪部分に関連する先端
縁は、ポンピングチャンバの壁に対して垂直又は鋭角に
なるように形成されている。
ロータの全体的形状が重要なことは一般に認められてい
る。特に図２から明らかなように、ロータ５の爪の先端
縁１３はチャンバ壁に対して鋭角「Ａ」を有している。
このため、ロータ５が矢印で示す方向に回転する間、先
端縁１３は「雪掻き」のように作用してチャンバ壁から
あらゆる汚染物質を掻き取る。同様に明らかなことは、
ロータ１０の爪の先端縁１４はチャンバ壁に対して鈍角
「Ｂ」を有している。このため、ロータ１０が矢印で示
す方向に回転する間、掻取り効果は全く生じない。実際
に、（図２に示すような）ロータ１０の先端縁１４の作
用はロータ１０とチャンバ壁１１との間の汚染物質を押
し込む傾向があり、このため間隙の問題を悪化させる。
本発明はこのような困難性を解決することにある。本発
明によれば、ポンピングチャンバ内で作動する１対の協
働ロータを備えた機械式真空ポンプが提供される。これ
らのロータは、逆方向に回転するようにチャンバを貫通
するそれぞれの軸に取り付けられており且つ爪の歯形を
有している。対をなす各ロータの爪部分に関連する先端
縁は、ポンピングチャンバの壁に対して垂直又は鋭角に
なるように形成されている。
【０００８】各爪ロータにとって重要なことは、ポンピ
ングチャンバ壁の近くの先端縁の点を除き、爪ロータの
全体的歯形を既知の形状に維持できることである。この
領域において、垂直又は鋭角の先端縁を備えていないロ
ータは、本発明に従って所望の先端縁角度をもつように
切除される。本発明をより良く理解するため、本発明の
ポンプのポンピングチャンバを通る概略断面図である図
３を参照されたい。尚、図３は本発明の単なる例示に過
ぎない。図３には、「８の字形」のポンピングチャンバ
２１が形成されたポンプ本体２０が示されている。矢印
で示すように、長手方向軸線に沿って互いに逆方向に回
転するように構成されたそれぞれの軸２４、２５には２
つの爪歯形ロータ２２、２３が取り付けられており、こ
れらのロータ２２、２３はそれぞれの爪２６、２７を有
している。両ロータ２２、２３は、これらが、ポンプチ
ャンバ２１と、ロータ２２、２３の爪２６、２７の先端
部との間に小さな半径方向間隙をもってスイープできる
ように、所定の固定位相関係をなして軸２４、２５に取
り付けられている。
ングチャンバ壁の近くの先端縁の点を除き、爪ロータの
全体的歯形を既知の形状に維持できることである。この
領域において、垂直又は鋭角の先端縁を備えていないロ
ータは、本発明に従って所望の先端縁角度をもつように
切除される。本発明をより良く理解するため、本発明の
ポンプのポンピングチャンバを通る概略断面図である図
３を参照されたい。尚、図３は本発明の単なる例示に過
ぎない。図３には、「８の字形」のポンピングチャンバ
２１が形成されたポンプ本体２０が示されている。矢印
で示すように、長手方向軸線に沿って互いに逆方向に回
転するように構成されたそれぞれの軸２４、２５には２
つの爪歯形ロータ２２、２３が取り付けられており、こ
れらのロータ２２、２３はそれぞれの爪２６、２７を有
している。両ロータ２２、２３は、これらが、ポンプチ
ャンバ２１と、ロータ２２、２３の爪２６、２７の先端
部との間に小さな半径方向間隙をもってスイープできる
ように、所定の固定位相関係をなして軸２４、２５に取
り付けられている。
【０００９】爪２６の先端縁は、この形式のポンプにお
いて通常見られるように、チャンバの壁の関連部分に対
して鋭角「Ｃ」を形成している。本発明によれば、ロー
タ２３もチャンバ２１の壁の関連部分に対して鋭角
「Ｄ」を形成するように、ロータ２３の爪２７の先端縁
の全幅に亘って切除部分２８が設けられている。従っ
て、ポンプの使用時に、両先端縁はポンピングチャンバ
の壁からあらゆる汚染物質を有効に掻き取ることがで
き、このため、汚染物質は、通常の使用中にチャンバか
ら掃き出されるか、ポンプの真空引きサイクルの終時
に、パージガスを用いてチャンバから洗浄（フラッシュ
アウト）される。
いて通常見られるように、チャンバの壁の関連部分に対
して鋭角「Ｃ」を形成している。本発明によれば、ロー
タ２３もチャンバ２１の壁の関連部分に対して鋭角
「Ｄ」を形成するように、ロータ２３の爪２７の先端縁
の全幅に亘って切除部分２８が設けられている。従っ
て、ポンプの使用時に、両先端縁はポンピングチャンバ
の壁からあらゆる汚染物質を有効に掻き取ることがで
き、このため、汚染物質は、通常の使用中にチャンバか
ら掃き出されるか、ポンプの真空引きサイクルの終時
に、パージガスを用いてチャンバから洗浄（フラッシュ
アウト）される。
【図１】従来の４段真空ポンプ用の軸及び該軸に取り付
けられた爪ロータの一般的構造を示す斜視図である。
けられた爪ロータの一般的構造を示す斜視図である。
【図２】従来の真空ポンプの概略断面図である。
【図３】本発明による真空ポンプの概略断面図である。
１ 第１軸 ２ 爪ロータ ３ 爪ロータ ４ 爪ロータ ５ 爪ロータ ６ 第２軸 ７ 爪ロータ ８ 爪ロータ ９ 爪ロータ １０ 爪ロータ １１ チャンバ壁 １２ ポンプ本体 １３ ロータの先端縁 １４ ロータの先端縁 ２０ ポンプ本体 ２１ ポンピングチャンバ ２２ 爪ロータ ２３ 爪ロータ ２４ 軸 ２５ 軸 ２６ 爪 ２７ 爪 ２８ 切除部分 Ａ 鋭角 Ｂ 鈍角 Ｃ 鋭角 Ｄ 鋭角
Claims (1)
- 【請求項１】 ポンピングチャンバ内で互いに協働する
１対のロータを有しており、該ロータが、互いに逆方向
に回転するように、ポンピングチャンバを貫通するそれ
ぞれの軸に取り付けられ且つ爪の歯形を有している機械
式真空ポンプにおいて、対をなす各ロータの爪部分に関
連する先端縁が、ポンピングチャンバの壁に対して垂直
又は鋭角をなす形状を有していることを特徴とする機械
式真空ポンプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9222227:2 | 1992-10-22 | ||
| GB929222227A GB9222227D0 (en) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Improvements in vacuum pumps |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06200888A true JPH06200888A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=10723891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5263610A Pending JPH06200888A (ja) | 1992-10-22 | 1993-10-21 | 真空ポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5401151A (ja) |
| EP (1) | EP0594461A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06200888A (ja) |
| GB (1) | GB9222227D0 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525238A (ja) * | 2007-04-23 | 2010-07-22 | エドワーズ リミテッド | 真空ポンプ |
| CN104929942A (zh) * | 2015-07-09 | 2015-09-23 | 中国石油大学(华东) | 一种全啮合的爪式转子型线 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6484687B1 (en) | 2001-05-07 | 2002-11-26 | Saddle Rock Technologies Llc | Rotary machine and thermal cycle |
| GB0224709D0 (en) | 2002-10-24 | 2002-12-04 | Boc Group Plc | Improvements in dry pumps |
| DE102007038966B4 (de) * | 2007-08-17 | 2024-05-02 | Busch Produktions Gmbh | Mehrstufige Drehkolbenvakuumpumpe bzw. - verdichter |
| JP5284940B2 (ja) * | 2009-12-24 | 2013-09-11 | アネスト岩田株式会社 | 多段真空ポンプ |
| CN102278311A (zh) * | 2010-06-12 | 2011-12-14 | 中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司 | 一种多级干式真空泵转子与轴结构及应用 |
| CN103899536B (zh) * | 2012-12-28 | 2016-04-27 | 良峰塑胶机械股份有限公司 | 爪式转子的尖部轮廓修正 |
| CN106246539B (zh) * | 2016-10-09 | 2018-06-22 | 中国石油大学(华东) | 一种直爪爪式转子 |
| CN106194728B (zh) * | 2016-10-09 | 2018-06-19 | 中国石油大学(华东) | 一种全光滑的直爪爪式转子 |
| CN106949053B (zh) * | 2017-05-24 | 2018-11-13 | 中国石油大学(华东) | 一种包含椭圆弧的爪式转子 |
| CN108757464B (zh) * | 2018-07-25 | 2023-09-05 | 中国石油大学(华东) | 一种爪式真空泵的直爪转子及其型线设计方法 |
| CN109113998A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-01 | 世通海泰泵业（天津）股份有限公司 | 抽真空用驱动装置 |
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