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JP2000130378A - Vacuum pump - Google Patents

Vacuum pump

Info

Publication number
JP2000130378A
JP2000130378A JP10322858A JP32285898A JP2000130378A JP 2000130378 A JP2000130378 A JP 2000130378A JP 10322858 A JP10322858 A JP 10322858A JP 32285898 A JP32285898 A JP 32285898A JP 2000130378 A JP2000130378 A JP 2000130378A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casing
working chamber
vacuum pump
male
rotor
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
Application number
JP10322858A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Akutsu
功 阿久津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diavac Ltd
Original Assignee
Diavac Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diavac Ltd filed Critical Diavac Ltd
Priority to JP10322858A priority Critical patent/JP2000130378A/en
Publication of JP2000130378A publication Critical patent/JP2000130378A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-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
    • F04C18/12Rotary-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
    • F04C18/14Rotary-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 toothed rotary pistons
    • F04C18/16Rotary-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 toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-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
    • F04C18/082Details specially related to intermeshing engagement type pumps
    • F04C18/086Carter
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C25/00Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • F04C25/02Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2250/00Geometry
    • F04C2250/10Geometry of the inlet or outlet
    • F04C2250/101Geometry of the inlet or outlet of the inlet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the influence of conductance and increase the exhausting speed by providing an intake port with an intake part communicated to a working chamber, wire a length not more than one lead of crossed helical gears formed on a male rotor and a female rotor. SOLUTION: One axial end of a casing 4 covering the end surfaces of the male and female rotors 1, 2 is opened as an gas intake port 4a, and an end plate 5 on the opposite side is provided with a discharge port. The casing 3 covers the male and female rotors 1, 2 with fine clearance, and a V-shaped working chamber is formed with the rotors 1, 2 and the casing 3. The intake ports 3a, 3b communicated to the working chamber and having a length approximately one lead, are formed along respective tooth traces of the crossed helical gears 1a, 2a formed on the male rotor 1 and the female rotor 2. By applying this structure, the influence of conductance when the gas is taken in the working chamber can be reduced, and the high exhausting speed can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は真空ポンプに関し、
特にコンダクタンスが大きく、排気速度を大きくするこ
とができる真空ポンプに関するものである。
The present invention relates to a vacuum pump,
In particular, the present invention relates to a vacuum pump having a large conductance and a high pumping speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、低・中真空領域では油回転ポ
ンプ、ル−ツポンプ、拡散ポンプなど種々形式の真空ポ
ンプが用いられてきた。例えば、半導体の製造分野で
は、真空状態にした容器内にウエハを収納して所定の処
理が行われるが、この処理では、容器内にN2 ガス等の
不活性ガスを供給しつつ真空ポンプで吸入し、容器内の
不純物(O2 、CO2 等)を除去し、数Torrから1
ー4Torrレベルの真空状態としている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of vacuum pumps such as an oil rotary pump, a root pump and a diffusion pump have been used in a low / medium vacuum region. For example, in the semiconductor manufacturing field, a predetermined process is performed by storing a wafer in a container in a vacuum state. In this process, a vacuum pump is used while supplying an inert gas such as N 2 gas into the container. Inhalation and removal of impurities (O 2 , CO 2, etc.) in the container, and several Torr to 1
And a vacuum of 0 over 4 Torr level.

【0003】このような半導体製造工程において使用さ
れる真空ポンプとしては、油回転ポンプ、ルーツ式のメ
カニカルブースタポンプ等が用いられている。しかし、
油回転ポンプ等では、正常動作する圧力範囲が狭いた
め、所定圧力に到達するまでに数種のポンプを切換えて
使用しなければならず、今日では、1台で所定圧力に到
達できるスクリュ−真空ポンプが用いられるようになっ
てきている。
As a vacuum pump used in such a semiconductor manufacturing process, an oil rotary pump, a roots type mechanical booster pump, or the like is used. But,
In the case of oil rotary pumps, the pressure range for normal operation is narrow, so several types of pumps must be switched and used until the predetermined pressure is reached. Pumps are being used.

【0004】このスクリュ−真空ポンプについて図6、
図7に基づいて説明すると、雄ロータ31と雌ロータ3
2が主ケーシング33と吸入ケーシング34内に収納さ
れ、端板35の軸受36、37、及び副ケ−シング38
の軸受39、40により回転自在に支えられている。
FIG. 6 shows this screw vacuum pump.
Referring to FIG. 7, the male rotor 31 and the female rotor 3
2 are housed in a main casing 33 and a suction casing 34, bearings 36 and 37 of an end plate 35, and a sub-casing 38.
Are rotatably supported by the bearings 39 and 40.

【0005】前記雄ロータ31と雌ロータ32には、そ
れぞれにねじ歯車31a、32aが形成されている。前
記ねじ歯車31a、32aは、歯すじねじれ角は常に一
定の角度であって、回転軸方向ピッチ及び軸直角面ピッ
チも一定に形成されている。また吸入ケ−シング34に
は吸入口34aが設けられ、前記雄ロータ31、雌ロー
タ32後端側には吐出口35aが設けられている。そし
て、この吸入口34a、吐出口35a以外ではケーシン
グ3は微少な隙間をもって雄雌ロータ31、32を覆
い、ロータ31、32(ねじ歯車31a、32aの歯み
ぞ)とケーシング33によってV字形の作動室が形成さ
れている。そして、前記雄ロータ31と雌ロータ32が
回転することによりねじ歯車31a、32aによって、
気体を吸入し、移送、圧縮、排出するように構成されて
いる。
[0005] The male rotor 31 and the female rotor 32 are formed with screw gears 31a and 32a, respectively. In the screw gears 31a and 32a, the helical helix angle is always constant, and the pitch in the rotation axis direction and the pitch in the plane perpendicular to the axis are also constant. The suction casing 34 is provided with a suction port 34a, and a discharge port 35a is provided at the rear end side of the male rotor 31 and the female rotor 32. Except for the suction port 34a and the discharge port 35a, the casing 3 covers the male and female rotors 31, 32 with a small gap, and the V-shaped operation is performed by the rotors 31, 32 (the tooth grooves of the screw gears 31a, 32a) and the casing 33. A chamber is formed. When the male rotor 31 and the female rotor 32 rotate, the screw gears 31a and 32a
It is configured to inhale, transfer, compress, and exhaust gas.

【0006】なお、また前記ロータ31、32の軸端に
はタイミングギヤ41、42が取り付けられ、雄、雌ロ
ータ31、32が互いに接触しないよう両ロータ31、
32間の隙間が調整される。
Timing gears 41 and 42 are attached to the shaft ends of the rotors 31 and 32, respectively, so that the male and female rotors 31 and 32 do not contact each other.
32 is adjusted.

【0007】このように構成された真空ポンプは、雄雌
ロータ31、32が回転すると、タンク内の気体は吸入
口34aを介して、雄雌ロータ31、32に形成された
ねじ歯車の端面(吸入口側端面)から、ねじ歯車31
a、32aの歯みぞとケ−シング32によって形成され
るV字形の前記作動室内に吸入される。そして、雄雌ロ
ータ31、32の回転に伴い、作動室は吐出口へ向かっ
て移動する。このとき、作動室内の気体は移動、圧縮さ
れ、吐出口35aから外部に排出される。
In the vacuum pump constructed as described above, when the male and female rotors 31 and 32 rotate, the gas in the tank flows through the suction port 34a through the end faces of the screw gears formed on the male and female rotors 31 and 32 (see FIG. 1). From the suction port side end face) to the screw gear 31
a and 32a are sucked into the V-shaped working chamber formed by the case 32 and the casing 32. Then, as the male and female rotors 31, 32 rotate, the working chamber moves toward the discharge port. At this time, the gas in the working chamber is moved and compressed, and is discharged to the outside through the discharge port 35a.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うに前記スクリュ−真空ポンプは雄雌ロータ31、32
に形成されたねじ歯車31a、32aの端面(吸入口側
端面)から気体を吸入している。そのため、ねじ歯車の
歯溝形状(ロ−タの軸線と垂直な断面形状)によるコン
ダクタンスの影響を受け、一定の排気速度以上の排気速
度を得ることができないという技術的課題があった。
As described above, the screw vacuum pump is composed of the male and female rotors 31, 32.
The gas is sucked in from the end faces (end faces on the suction port side) of the screw gears 31a and 32a formed in the above. Therefore, there is a technical problem that an exhaust speed higher than a certain exhaust speed cannot be obtained due to the influence of the conductance due to the tooth groove shape of the screw gear (the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the rotor).

【0009】即ち、ポンプの排気速度をG0 (単位:l
/s(リットル/秒))とし、ポンプ内部(作動室内
部)の圧力をP0 (単位:Pa(パスカル))とする
と、ポンプに流れ込む気体の量はQ(Pa・l/s)は
Q=G00 (単位:Pa・l/s)となる。しかし、
実際には、作動室に流れ込む気体はねじ歯車の歯溝形状
(ロ−タの軸線と垂直な断面形状)によるコンダクタン
スの影響を受ける。このコンダクタンスをC(単位:l
/s(リットル/秒))とし、作動室に流れ込む直前の
気体の圧力をP1 とするとP1 −P0 =Q/C(単位:
Pa)となる。
That is, the pumping speed of the pump is represented by G 0 (unit: l).
/ S (liter / second)) and the pressure inside the pump (inside the working chamber) is P 0 (unit: Pa (Pascal)), the amount of gas flowing into the pump is Q (Pa · l / s) is Q = G 0 P 0 (unit: Pa · l / s). But,
In practice, the gas flowing into the working chamber is affected by the conductance due to the tooth groove shape of the screw gear (the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the rotor). This conductance is C (unit: l)
/ S (l / sec)), and the pressure of the gas just before flowing into the working chamber when the P 1 P 1 -P 0 = Q / C ( unit:
Pa).

【0010】そして、上記2式からP1 =(1/C+1
/G0 )Q(単位:Pa)となる。ここで、ねじ歯車の
歯溝形状(ロ−タの軸線と垂直な断面形状)によるコン
ダクタンスの影響を考慮したスクリュ−真空ポンプの排
気速度をG1 を求めると1/G1 =1/C+1/G0
なる。
From the above two equations, P 1 = (1 / C + 1)
/ G 0 ) Q (unit: Pa). Here, the tooth groove shape of screw gear (B - motor axis perpendicular to the cross-sectional shape of) the screw in consideration of the influence of conductance by - the pumping speed of the vacuum pump obtaining the G 1 when 1 / G 1 = 1 / C + 1 / G 0 .

【0011】この式からも明らかなように、ねじ歯車の
歯溝形状(ロ−タの軸線と垂直な断面形状)によるコン
ダクタンスCが小さい場合、スクリュ−真空ポンプの排
気速度G1 は小さくなる。即ち、スクリュ−真空ポンプ
の排気速度をG1 は、ねじ歯車の歯溝形状(ロ−タの軸
線と垂直な断面形状)によるコンダクタンスCの値で制
限される。
[0011] As is apparent from this equation, the tooth groove shape of the screw gear - when the conductance C by (b and the axis perpendicular to the cross-sectional shape of the data) is small, the screw - pumping speed G 1 of the vacuum pump decreases. That is, the screw - G 1 pumping speed of the vacuum pump, tooth shape of the screw gear - is limited by the value of conductance C by (ii another axis perpendicular cross-section).

【0012】これを解決するためには、ねじ歯車の歯溝
形状(ロ−タの軸線と垂直な断面形状)をより大きく形
成することにより解決することができる。しかし、ねじ
歯車の歯溝形状(ロ−タの軸線と垂直な断面形状)をよ
り大きく形成することは、ポンプの大型化につながるも
のでり、今日の真空ポンプの小型化の要請に反し、好ま
しいものではない。
This problem can be solved by forming the tooth groove shape of the screw gear (cross section perpendicular to the axis of the rotor) larger. However, forming a larger tooth groove shape (cross-sectional shape perpendicular to the axis of the rotor) of the screw gear leads to an increase in the size of the pump. Not preferred.

【0013】本発明の目的は上記課題を解決するために
なされたものであり、作動室内に気体が吸入される際の
コンダクタンスを大きくすることによって、そのコンダ
クタンスの影響を極力小さくすることにより、より大き
な排気速度を得ることができる真空ポンプを提供するこ
とを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problem. By increasing the conductance when gas is sucked into the working chamber, the influence of the conductance is reduced as much as possible. It is an object of the present invention to provide a vacuum pump capable of obtaining a large pumping speed.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明は、ねじ歯車が形成された、互に噛み
合う雄ロ−タ及び雌ロ−タと、少なくとも両ロ−タを収
納するケ−シングと、前記雄雌ロータと前記ケーシング
とにより形成される作動室と、前記ケーシングに設けら
れた、前記作動室と連通する気体の吸入口と、前記ケー
シングに設けられた、作動室と連通する気体の吐出口と
を備えた真空ポンプにおいて、前記吸入口は、雄ロ−タ
と雌ロ−タに形成されたねじ歯車の1リ−ド以下の長さ
をもって作動室と連通する吸入部を備えていることを特
徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and comprises a male gear and a female rotor which are formed with a screw gear and mesh with each other, and at least both rotors are housed. A working chamber formed by the male and female rotors and the casing; a gas inlet provided in the casing and communicating with the working chamber; and a working chamber provided in the casing. And a gas discharge port communicating with the working chamber, wherein the suction port communicates with the working chamber with a length of one lead or less of a screw gear formed on the male rotor and the female rotor. It is characterized by having a suction part.

【0015】このように、気体の吸入口は、雄ロ−タと
雌ロ−タに形成されたねじ歯車の1リ−ド以下の長さを
もって、作動室と連通する吸入部を備えているため、従
来のような作動室の端面(ねじ歯車の端面)のみから気
体が吸入されるスクリュ−真空ポンプに比べて、気体が
作動室内に吸入される際のコンダクタンスを大きくする
ことができる。その結果、気体が作動室内に吸入される
際のコンダクタンスの影響を極力小さくすることができ
るため、より大きな排気速度を得ることができる。
As described above, the gas suction port is provided with a suction portion which is shorter than one lead of the screw gear formed on the male rotor and the female rotor and communicates with the working chamber. Therefore, compared to the conventional screw vacuum pump in which gas is sucked only from the end face of the working chamber (the end face of the screw gear), the conductance when gas is sucked into the working chamber can be increased. As a result, the influence of the conductance when the gas is sucked into the working chamber can be minimized, so that a higher exhaust speed can be obtained.

【0016】なお、吸入部を雄ロ−タと雌ロ−タに形成
されたねじ歯車の1リ−ドを越えた長さに形成すると、
吸入されたリ−ドと次のリ−ドとの噛合いを越えてしま
い、圧縮比を大きくすることができない。そのため、吸
入部の長さは1リ−ド以下が好ましい。
When the suction portion is formed to have a length exceeding one lead of the screw gear formed on the male rotor and the female rotor,
The engagement between the lead and the next lead is exceeded, and the compression ratio cannot be increased. Therefore, it is preferable that the length of the suction part is one lead or less.

【0017】ここで、前記吸入口の吸入部は、(1−1
/ねじ歯車の歯数)で表されるリ−ド長さ以下の長さを
もって形成されていることが望ましい。コンダクタンス
をより大きくし、より大きな排気速度を得るためには、
吸入部の長さ、即ち作動室と連通する大きさは大きい方
ほうが良い。しかし、ねじ歯車の噛合領域を避ける必要
から(1−1/ねじ歯車の歯数)で表されるリ−ド長さ
をもって形成されていることが望ましい。具体的には、
例えばねじ歯車の歯数が5である場合には、4/5
(0.8)リ−ドの長さ以下に形成されるのが良い。
Here, the suction portion of the suction port is (1-1)
/ The number of teeth of the screw gear). In order to achieve higher conductance and higher pumping speed,
It is better that the length of the suction portion, that is, the size of the suction portion communicating with the working chamber is larger. However, since it is necessary to avoid the meshing area of the screw gear, it is preferable that the lead gear is formed with a lead length represented by (1-1 / number of teeth of the screw gear). In particular,
For example, if the number of teeth of the screw gear is 5, 4/5
(0.8) The lead is preferably formed to be shorter than the length.

【0018】また、前記吸入口の吸入部は、雄ロ−タと
雌ロ−タとを収納するケ−シングの内周面に、ねじ歯車
の歯すじに沿って、前記ねじ歯車の1リ−ド以下の長さ
をもって形成されていることが望ましい。更に、前記吸
入口の吸入部は、吸入口に向かって徐々に拡開するよう
に形成されていることが望ましい。
[0018] The suction portion of the suction port is provided on the inner peripheral surface of the casing for accommodating the male rotor and the female rotor along one tooth of the screw gear. It is desirable to be formed with a length of not more than- Further, it is desirable that the suction portion of the suction port is formed so as to gradually expand toward the suction port.

【0019】このように、吸入部は、雄ロ−タと雌ロ−
タとを収納するケ−シングの内周面に、ねじ歯車の歯す
じに沿って、前記ねじ歯車の1リ−ド以下の長さをもっ
て形成されているため、吸入抵抗をより小さくでき、コ
ンダクタンスを大きくすることができるため、より大き
な排気速度を得ることができる。
As described above, the suction portion is provided with the male rotor and the female rotor.
Is formed on the inner peripheral surface of the casing for accommodating the screw gear along the tooth trace of the screw gear with a length of one lead or less of the screw gear, so that the suction resistance can be further reduced, and the conductance is reduced. Can be increased, so that a higher pumping speed can be obtained.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明にかかる真空ポンプの実施
形態を図1乃至図4に基づいて説明する。なお、図1、
2にはその真空ポンプの概略構成が示されている。また
図3は主ケーシングに雄ロータ1と雌ロータ2を収納し
た状態を示す正面図であり、図4は主ケーシングの斜視
図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a vacuum pump according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, FIG.
FIG. 2 shows a schematic configuration of the vacuum pump. FIG. 3 is a front view showing a state where the male rotor 1 and the female rotor 2 are housed in the main casing, and FIG. 4 is a perspective view of the main casing.

【0021】図に示すように、雄ロータ1と雌ロータ2
は主ケーシング3と吸入ケーシング4内に収納され、端
板5の軸受6、7、及び副ケ−シング8の軸受9、10
により回転自在に支えられている。前記雄ロータ1と雌
ロータ2には、それぞれねじ歯車1a、2aが形成さ
れ、噛み合っている。前記ねじ歯車1a、2aは、歯す
じねじれ角は常に一定の角度であって、回転軸方向ピッ
チ及び軸直角面ピッチも一定に形成されている。
As shown in the figure, a male rotor 1 and a female rotor 2
Are housed in the main casing 3 and the suction casing 4 and have bearings 6 and 7 of the end plate 5 and bearings 9 and 10 of the auxiliary casing 8.
It is rotatably supported by. The male rotor 1 and the female rotor 2 are formed with screw gears 1a and 2a, respectively, and mesh with each other. In the screw gears 1a and 2a, the helical helix angle is always constant, and the pitch in the rotation axis direction and the pitch in the plane perpendicular to the axis are also constant.

【0022】また、図に示すように、雄雌ロータ1、2
の端面を覆うケーシング4はその軸方向の一端が気体の
吸入口4aとして大きく開口しており、反対側の端板5
には吐出口5aが設けられている。この吸入口4a、吐
出口5a及び後述する吸入部3a、3b以外ではケーシ
ング3は微少な隙間をもって雄雌ロータ1、2を覆い、
ロータ1、2(ねじ歯車1a、2aの歯みぞ)とケーシ
ング3によってV字形の作動室が形成されている。
As shown in FIG.
The casing 4 which covers the end face of the casing has one end in the axial direction largely open as a gas intake port 4a, and the end plate 5 on the opposite side.
Is provided with a discharge port 5a. Except for the suction port 4a, the discharge port 5a, and suction sections 3a and 3b described later, the casing 3 covers the male and female rotors 1 and 2 with a small gap.
A V-shaped working chamber is formed by the rotors 1 and 2 (the tooth grooves of the screw gears 1a and 2a) and the casing 3.

【0023】また、前記吸入口4a側のケーシング3の
内周面には、雄ロ−タ1と雌ロ−タ2に形成されたねじ
歯車1a、2aのそれぞれの歯すじに沿って略1リ−ド
の長さをもって、作動室と連通する吸入部3a、3bが
形成されている。即ち、図2に示す点線のようにケーシ
ング3の内周面に形成される吸入部3b(3a)は、前
記ねじ歯車1a(2a)の端面が位置するケーシング3
端面から、夫々のねじ歯車1a(2a)のそれぞれの歯
すじに沿って、前記雄ロ−タ1と雌ロ−タ2の回転に従
って、徐々にケーシング3の内部に延びる凹部として形
成されている。この吸入部3a、3bのケーシング3の
内部方向の長さLは、ねじ歯車1a、2aの噛合解放直
後が短い。そして、前記ねじ歯車1a、2aの噛合直前
が長く、ねじ歯車1a、2aの略1リ−ド分の長さを有
している。
On the inner peripheral surface of the casing 3 on the side of the suction port 4a, substantially one tooth is formed along the respective tooth traces of the screw gears 1a, 2a formed on the male rotor 1 and the female rotor 2. Suction parts 3a and 3b communicating with the working chamber are formed with the length of the lead. That is, as shown by a dotted line in FIG. 2, the suction portion 3b (3a) formed on the inner peripheral surface of the casing 3 is a casing 3 on which the end face of the screw gear 1a (2a) is located.
It is formed as a recess extending gradually from the end face into the inside of the casing 3 according to the rotation of the male rotor 1 and the female rotor 2 along the respective tooth traces of the respective screw gears 1a (2a). . The length L of the suction portions 3a, 3b in the direction inside the casing 3 is short immediately after the mesh gears 1a, 2a are disengaged. The portion immediately before the meshing of the screw gears 1a and 2a is long, and has a length corresponding to approximately one lead of the screw gears 1a and 2a.

【0024】但し、ねじ歯車1a、2aの噛合部分があ
るため、吸入部3a、3bの内部方向の長さLは、1リ
−ドより短く形成される。また、前記吸入部3a、3b
として凹部の半径方向の長さS(吸入部3a、3bにお
けるロ−タ1、2とケ−シング3との間隙)は適宜設定
されるが、コンダクタンスをより大きくするために、前
記長さSはより大きい方が好ましい。
However, since the screw gears 1a and 2a are engaged with each other, the length L of the suction portions 3a and 3b in the inner direction is shorter than one lead. Further, the suction portions 3a, 3b
The length S of the concave portion in the radial direction (the gap between the rotors 1 and 2 and the casing 3 in the suction portions 3a and 3b) is set as appropriate, but the length S is set to increase the conductance. Is preferably larger.

【0025】このように、作動室と連通した吸入部3
a、3bは、雄ロ−タ1と雌ロ−タ2に形成されたねじ
歯車の歯すじに沿って、略1リ−ドの長さをもって、作
動室と連通しているため、吸入口4aから吸入された気
体は、ねじ歯車の歯みぞ端面及び前記吸入部3a、3b
から気体を作動室内に吸入することができる。その結
果、従来のような作動室の端面(ねじ歯車の歯みぞ端
面)から気体を作動室に吸入するスクリュ−真空ポンプ
に比べて、コンダクタンスを大きくすることができ、作
動室内に気体を吸入する際のコンダクタンスの影響を極
力小さくすることができるため、より大きな排気速度を
得ることができる。
As described above, the suction section 3 communicating with the working chamber 3
a and 3b communicate with the working chamber along the tooth traces of the screw gears formed on the male rotor 1 and the female rotor 2 with a length of approximately one lead. The gas sucked in from 4a is the end face of the tooth groove of the screw gear and the suction portions 3a, 3b.
The gas can be sucked into the working chamber from the. As a result, the conductance can be increased and the gas can be sucked into the working chamber as compared with a conventional screw vacuum pump that sucks gas into the working chamber from the end face of the working chamber (the end face of the toothed groove of the screw gear). In this case, the influence of the conductance can be minimized, so that a higher pumping speed can be obtained.

【0026】ここで、前記吸入部3a、3bの長さL
は、雄ロ−タと雌ロ−タに形成されたねじ歯車の(1−
1/ねじ歯車の歯数)で表されるリ−ド長さ以下の長さ
をもって形成されていることが好ましい。コンダクタン
スをより大きくし、より大きな排気速度を得るために
は、吸入部3a、3bの長さ、即ち作動室と連通する大
きさは大きい方ほうが良い。しかし、ねじ歯車1a、2
aの噛合領域を避ける必要から(1−1/ねじ歯車の歯
数)で表されるリ−ド長さをもって形成されていること
が望ましい。
Here, the length L of the suction portions 3a, 3b
Are (1-) of the screw gears formed on the male rotor and the female rotor.
1 / number of teeth of the screw gear). In order to increase the conductance and obtain a higher evacuation speed, it is preferable that the length of the suction portions 3a and 3b, that is, the size communicating with the working chamber is larger. However, the screw gears 1a, 2
Since it is necessary to avoid the meshing area a, it is desirable that the lead length is formed by (1-1 / number of teeth of the screw gear).

【0027】具体的には、図3に示すねじ歯車1aは歯
数が5であるため、歯車1a側の吸入部3bは、4/5
(0.8)リ−ドの長さ以下に形成されるのが良い。ま
た、歯車2a側の吸入部3aは、は歯数が6であるた
め、5/6(0.83)リ−ドの長さ以下に形成される
のが良い。
Specifically, since the screw gear 1a shown in FIG. 3 has five teeth, the suction portion 3b on the gear 1a side is 4/5.
(0.8) The lead is preferably formed to be shorter than the length. Since the number of teeth of the suction portion 3a on the side of the gear 2a is 6, it is preferable that the suction portion 3a is formed to have a length of 5/6 (0.83) lead or less.

【0028】また前記ロータ1、2の軸端にはタイミン
グギヤ11、12が取り付けられ、雄、雌ロータ1、2
が互いに接触しないよう両ロータ間の隙間が調整され
る。また軸受6、7、9、10の潤滑は飛沫給油により
行い、副ケ−シング8内に溜った潤滑油(図示せず)を
タイミングギヤ11、12によって跳ねかけるようにな
されている。また、前記軸受6、7、9に近接して、不
活性ガスが供給される被供給部としてのシャフトシール
部13、14、15が形成されている。このシャフトシ
ール部13、14、15には、図示しない不活性ガス供
給手段から不活性ガスが供給され、潤滑油あるいは外気
が作動室内へ侵入するのを防いでいる。
Timing gears 11 and 12 are attached to the shaft ends of the rotors 1 and 2, respectively.
Are adjusted so that the rotors do not contact each other. The bearings 6, 7, 9 and 10 are lubricated by splash lubrication, and lubricating oil (not shown) accumulated in the sub-casing 8 is splashed by timing gears 11 and 12. Shaft seals 13, 14, 15 are formed in the vicinity of the bearings 6, 7, 9 as parts to which the inert gas is supplied. An inert gas is supplied to the shaft seal portions 13, 14, and 15 from an inert gas supply unit (not shown) to prevent lubricating oil or outside air from entering the working chamber.

【0029】尚、主ケーシング3の外側には気体の圧縮
により温度が上昇するため、冷却ジャケット16を設
け、このジャケット16内に冷却水を通しケーシング3
や圧縮気体を冷却するように成されている。
Since the temperature rises due to gas compression outside the main casing 3, a cooling jacket 16 is provided, through which cooling water is passed.
And compressed gas is cooled.

【0030】次に本発明にかかる真空ポンプの動作につ
いて説明する。雄雌ロータ1、2が回転すると、図示し
ないタンク内の気体は吸入口4aから作動室に吸入され
る。このとき、気体は吸入口4aからケ−シング3内に
流入し、ねじ歯車1a、2aの歯みぞ端面及び吸入部3
a、3bから作動室内に流入する。前記吸入部3a、3
bはねじ歯車1a、2aの噛合解放直後から、前記ねじ
歯車1a、2aの回転につれて徐々にケ−シング内部に
延びるように形成されているため、気体は抵抗を受ける
ことなく、作動室内に流入する。そして、ねじ歯車1
a、2aが噛合すると作動室は閉じられ、作動室内の気
体は吐出口へ向かって移動し、圧縮される。そしてま
た、最終的に気体は、吐出口5aから排気される。
Next, the operation of the vacuum pump according to the present invention will be described. When the male and female rotors 1 and 2 rotate, gas in a tank (not shown) is sucked into the working chamber from the suction port 4a. At this time, gas flows into the casing 3 from the suction port 4a, and the tooth groove end faces of the screw gears 1a and 2a and the suction section 3
a and 3b flow into the working chamber. The suction portions 3a, 3
b is formed so as to gradually extend into the casing as the screw gears 1a, 2a rotate immediately after the mesh gears 1a, 2a are disengaged, so that gas flows into the working chamber without receiving resistance. I do. And screw gear 1
When a and 2a mesh with each other, the working chamber is closed, and the gas in the working chamber moves toward the discharge port and is compressed. Finally, the gas is exhausted from the discharge port 5a.

【0031】また、上記実施形態のように構成されたス
クリュ−真空ポンプと、吸入部3a、3bが形成されて
いない以外、同一形状、同一寸法に構成されたスクリュ
−真空ポンプを用いて、同一の運転条件下で検証を行っ
た。その結果、大気圧(760Torr)から10- 4 Torr
の作動範囲において、従来のスクリュ−真空ポンプをに
比べてより大きな排気速度を得ることができた。
The same screw vacuum pump having the same shape and the same dimensions as the screw vacuum pump configured as in the above embodiment is used except that the suction portions 3a and 3b are not formed. The verification was performed under the following operating conditions. As a result, the atmospheric pressure (760Torr) 10 - 4 Torr
In the operating range, a larger pumping speed could be obtained as compared with the conventional screw vacuum pump.

【0032】次に他の実施形態について図5に基づいて
説明する。この実施形態については、吸入部3a、3b
が、吸入口に向かって徐々に拡開するように形成されて
いることに特徴がある。即ち、前記吸入部3a、3bの
径方向の長さSが前記第1の実施形態のように常に一定
に形成されているものではなく、吸入口側の径方向の長
さS0 が最も大きく、ケ−シング内部に向かって徐々に
径方向の長さSが小さくなるように形成されているもの
である。このように構成されているため、作動室に吸入
される気体は抵抗を受けることなく、作動室内に吸入す
ることができ、吸入口のコンダクタンスの影響を極力小
さくすることができ、より大きな排気速度を得ることが
できる。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the suction units 3a, 3b
However, it is characterized in that it is formed so as to gradually expand toward the suction port. That is, the suction portion 3a, and not the radial direction of the length S of 3b is formed always constant, as in the first embodiment, the largest radial length S 0 of the inlet-side Are formed such that the length S in the radial direction gradually decreases toward the inside of the casing. With this configuration, the gas sucked into the working chamber can be sucked into the working chamber without receiving resistance, and the influence of the conductance of the suction port can be reduced as much as possible. Can be obtained.

【0033】また、上記実施形態にあっては、前記ねじ
歯車1a、2aは、歯すじねじれ角は常に一定の角度で
あって、回転軸方向ピッチ及び軸直角面ピッチも一定に
形成されている場合について説明したが、特にこれに限
定されることなく、例えば回転軸方向ピッチが不等ピッ
チである真空ポンプにも適用することができる。またね
じ歯車1a、2aを2種類の歯すじねじれ角を有するね
じ歯車とした真空ポンプにも適用することができる。
In the above-described embodiment, the screw gears 1a and 2a are formed such that the helical helix angle is always constant, and the pitch in the rotation axis direction and the pitch in the plane perpendicular to the axis are also constant. Although the case has been described, the present invention is not particularly limited thereto, and may be applied to, for example, a vacuum pump in which the pitch in the rotation axis direction is unequal. Further, the present invention can also be applied to a vacuum pump in which the screw gears 1a and 2a are screw gears having two kinds of helical helix angles.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる真空ポンプによれば、簡単なポンプ構造であり
ながら、吸入部を設けることにより、吸入口のコンダク
タンスをより大きくすることができる。その結果、吸入
口のコンダクタンスの影響を極力小さくすることがで
き、より大きな排気速度を得ることができる。
As is apparent from the above description, according to the vacuum pump of the present invention, the conductance of the suction port can be further increased by providing the suction portion while having a simple pump structure. . As a result, the influence of the conductance of the suction port can be minimized, and a higher exhaust speed can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明にかかる真空ポンプの実施形態を
示す、図2のII−II断面図である。
FIG. 1 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 2, showing an embodiment of a vacuum pump according to the present invention.

【図2】図2は本発明にかかる真空ポンプの実施形態を
示す、図1のI−I断面図である。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II of FIG. 1, showing an embodiment of the vacuum pump according to the present invention.

【図3】図3は本発明にかかる真空ポンプに用いられる
ケ−シングの側面図である。
FIG. 3 is a side view of a casing used in the vacuum pump according to the present invention.

【図4】図4は本発明にかかる真空ポンプに用いられる
ケ−シングの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a casing used for the vacuum pump according to the present invention.

【図5】図5は本発明にかかる真空ポンプの他の実施形
態を示す図であって、図1に相当する断面図である。
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the vacuum pump according to the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1;

【図6】図6は、従来の真空ポンプの実施形態を示す、
図7のII−II断面図である。
FIG. 6 shows an embodiment of a conventional vacuum pump;
It is II-II sectional drawing of FIG.

【図7】図7は、従来の真空ポンプの実施形態を示す、
図6のI−I断面図である。
FIG. 7 shows an embodiment of a conventional vacuum pump;
It is II sectional drawing of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 雄ロ−タ 1a ねじ歯車 2 雌ロ−タ 2a ねじ歯車 3 主ケ−シング 3a 吸入部 3b 吸入部 4 吸入ケ−シング 4a 吸入口 5 端板 5a 吐出口 8 副ケ−シング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Male rotor 1a Screw gear 2 Female rotor 2a Screw gear 3 Main casing 3a Suction part 3b Suction part 4 Suction casing 4a Suction port 5 End plate 5a Discharge port 8 Sub-casing

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ねじ歯車が形成された、互に噛み合う雄
ロ−タ及び雌ロ−タと、少なくとも両ロ−タを収納する
ケ−シングと、前記雄雌ロータと前記ケーシングとによ
り形成される作動室と、前記ケーシングに設けられた、
前記作動室と連通する気体の吸入口と、前記ケーシング
に設けられた、作動室と連通する気体の吐出口とを備え
た真空ポンプにおいて、 前記吸入口は、雄ロ−タと雌ロ−タに形成されたねじ歯
車の1リ−ド以下の長さをもって作動室と連通する吸入
部を備えていることを特徴とする真空ポンプ。
An intermeshing male and female rotor having a screw gear formed thereon, a casing for accommodating at least both rotors, and the male and female rotor and the casing. Working chamber, provided in the casing,
In a vacuum pump having a gas inlet communicating with the working chamber and a gas outlet provided in the casing and communicating with the working chamber, the suction port is a male rotor and a female rotor. A vacuum pump having a suction portion communicating with the working chamber with a length of not more than one lead of the screw gear formed in the vacuum pump.
【請求項2】 前記吸入口の吸入部は、雄ロ−タと雌ロ
−タとを収納するケ−シングの内周面に、ねじ歯車の歯
すじに沿って、前記ねじ歯車の1リ−ド以下の長さをも
って形成されていること特徴とする請求項1に記載され
た真空ポンプ。
2. A suction portion of the screw gear is provided on an inner peripheral surface of a casing for accommodating a male rotor and a female rotor along a tooth trace of the screw gear. 2. The vacuum pump according to claim 1, wherein the vacuum pump is formed to have a length equal to or less than a length of the negative electrode.
【請求項3】 前記吸入口の吸入部は、(1−1/ねじ
歯車の歯数)で表されるリ−ド長さ以下の長さをもって
形成されていること特徴とする請求項1または請求項2
に記載された真空ポンプ。
3. The suction portion of the suction port is formed with a length equal to or less than a lead length represented by (1-1 / number of teeth of a screw gear). Claim 2
Vacuum pump described in 1.
【請求項4】 前記吸入口の吸入部は、吸入口に向かっ
て徐々に拡開するように形成されていること特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された真空ポン
プ。
4. The vacuum pump according to claim 1, wherein a suction portion of the suction port is formed so as to gradually expand toward the suction port.
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