[go: up one dir, main page]

JP2009092038A - Vertical screw vacuum pump - Google Patents

Vertical screw vacuum pump Download PDF

Info

Publication number
JP2009092038A
JP2009092038A JP2007265690A JP2007265690A JP2009092038A JP 2009092038 A JP2009092038 A JP 2009092038A JP 2007265690 A JP2007265690 A JP 2007265690A JP 2007265690 A JP2007265690 A JP 2007265690A JP 2009092038 A JP2009092038 A JP 2009092038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
housing
vacuum pump
rotor
reaction product
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
JP2007265690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Suzuki
真也 鈴木
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.)
Nabtesco Corp
Original Assignee
Nabtesco Corp
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 Nabtesco Corp filed Critical Nabtesco Corp
Priority to JP2007265690A priority Critical patent/JP2009092038A/en
Publication of JP2009092038A publication Critical patent/JP2009092038A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

【課題】塊状の反応生成物の排気室内の侵入を阻止することにより、動作上支障を来たすことがなく、しかもメンテナンスの頻度をする少なくできる真空ポンプを提供する。
【解決手段】半導体製造工程に用いられる縦置きスクリュー真空ポンプであって、一対のスクリューロータが回転軸を鉛直にしてハウジング内に回転自在に固定されており、吸気口がハウジングの上端面から側面にかけて開口され、かつ鉛直上方から見て少なくともスクリューロータの一部と重なる位置に開口しており、ハウジングの下部に排気口が開口され、ハウジングと一対のスクリューロータで吸気口と排気口とが常に連通しないように仕切られ、前記吸気側のハウジングと一対のスクリューロータで排気室が閉じるまでの位置における、吸気口下端部のハウジング内周部分に、反応生成物を収容するための窪みを設けた。
【選択図】図2
The present invention provides a vacuum pump capable of preventing operation from being hindered and reducing the frequency of maintenance by preventing intrusion of massive reaction products into an exhaust chamber.
A vertical screw vacuum pump used in a semiconductor manufacturing process, wherein a pair of screw rotors are rotatably fixed in a housing with a rotating shaft vertical, and an air intake port is a side surface from an upper end surface of the housing. And at least a part of the screw rotor when viewed from above, an exhaust port is opened at the lower part of the housing, and the intake port and the exhaust port are always connected by the housing and the pair of screw rotors. A recess for accommodating a reaction product is provided in a housing inner peripheral portion at a lower end portion of the intake port at a position until the exhaust chamber is closed by the intake side housing and a pair of screw rotors. .
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、半導体製品や電子部品等の半導体製造工程において用いられるスクリュー式真空ポンプについて、半導体製造装置の反応室からスクリュー式真空ポンプの吸気口へ落下してくる反応生成物がスクリュー式真空ポンプの排気室内へ入りにくくする構造に関する。   The present invention relates to a screw-type vacuum pump used in a semiconductor manufacturing process for semiconductor products, electronic parts, and the like. A reaction product falling from a reaction chamber of a semiconductor manufacturing apparatus to an inlet of a screw-type vacuum pump is a screw-type vacuum pump. It is related with the structure which makes it difficult to enter into the exhaust chamber.

半導体製品の製造プロセスにおいて、被処理体の表面にポリSi膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜等の膜を形成することが行なわれている。
これら膜形成には、一般的に化学気相成長装置(CVD)やエッチング装置等が用いられている。
例えば、前記した化学気相成長装置(CVD)を用いて膜を形成する場合、前記装置の反応室内に、多数の被処理体を搭載した石英ボートを収納し、反応室内を減圧及び加熱環境下になす。そして、原料ガス供給系よりSiH4、SiH2Cl2、NH3などの原料ガスを供給することによって、被処理体表面にポリSi膜、シリコン窒化膜等の反応生成膜を形成している。そしてまた、このような化学気相成長装置(CVD)やエッチング装置における反応室に供給されたプロセスガス(気体)は、真空ポンプによって反応室から排気される。
In a manufacturing process of a semiconductor product, a film such as a poly-Si film, a silicon nitride film, or a silicon oxide film is formed on the surface of an object to be processed.
In forming these films, a chemical vapor deposition apparatus (CVD), an etching apparatus or the like is generally used.
For example, when a film is formed using the above-described chemical vapor deposition apparatus (CVD), a quartz boat loaded with a large number of objects to be processed is accommodated in the reaction chamber of the apparatus, and the reaction chamber is subjected to a reduced pressure and heating environment. To make. A source gas such as SiH4, SiH2Cl2, NH3 is supplied from the source gas supply system to form a reaction product film such as a poly-Si film or a silicon nitride film on the surface of the object to be processed. Further, the process gas (gas) supplied to the reaction chamber in such a chemical vapor deposition apparatus (CVD) or etching apparatus is exhausted from the reaction chamber by a vacuum pump.

ところで、SiH4、SiH2Cl2、NH3などの原料ガス等が反応室で、化学反応を起し、固形粉状の反応生成物が生成されることが知られている。
また、この反応生成物の中には例えば減圧状態から圧力が上昇し、また高温状態から温度が低下する等の物理的な条件の変化により反応生成物が生じ、更に前記粉状の反応生成物が凝集し、塊状の固形物となるものがあることが知られている。
By the way, it is known that a raw material gas such as SiH4, SiH2Cl2, and NH3 causes a chemical reaction in a reaction chamber to produce a solid powdery reaction product.
Further, in this reaction product, for example, a reaction product is generated due to a change in physical conditions such as a pressure increase from a reduced pressure state and a temperature decrease from a high temperature state, and further the powdery reaction product. It is known that there are those that aggregate to form a massive solid.

このような反応生成物が生成されると、反応生成物が処理後のプロセスガス(気体)と共に真空ポンプ内に侵入し、真空ポンプの動作に支障を来たすという問題があった。
本願出願人はこの問題について鋭意研究し、特許文献1(特開2004−36547号公報)に記載した発明を提案している。
When such a reaction product is generated, the reaction product enters into the vacuum pump together with the processed process gas (gas), which causes a problem in the operation of the vacuum pump.
The applicant of the present application has made extensive studies on this problem and has proposed the invention described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-36547).

この先に提案した発明について図8及び図9に基づいて説明する。この図8は、真空ポンプの概略の内部構造を示す要部正面断面図であり、図8は図9の真空ポンプの断面図である。
図に示すように、この真空ポンプ100は、反応室に接続された排気管(図示せず)に接続される吸気口部101および排気口102を形成したケーシング103を備えている。このケーシング103内には、所定のクリアランス(微小隙間)をもって非接触噛合状態で互いに噛み合うよう平行に、スクリューロータ104、105が収納されている。
The previously proposed invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a front sectional view of a main part showing a schematic internal structure of the vacuum pump, and FIG. 8 is a sectional view of the vacuum pump of FIG.
As shown in the figure, the vacuum pump 100 includes a casing 103 formed with an intake port portion 101 and an exhaust port 102 connected to an exhaust pipe (not shown) connected to the reaction chamber. In the casing 103, screw rotors 104 and 105 are accommodated in parallel so as to mesh with each other in a non-contact meshing state with a predetermined clearance (a minute gap).

そして、これらケーシング103およびスクリューロータ104、105の間には軸受け106、107、108、109及び軸穴封止用のシール部材110、111、112、113が設けられている。
また、スクリューロータ104、105に一体的に装着された同期歯車114、115が設けられ、前記スクリューロータ105の一端には、モータ等の駆動手段116が設けられている。
Between the casing 103 and the screw rotors 104, 105, bearings 106, 107, 108, 109 and seal members 110, 111, 112, 113 for sealing the shaft holes are provided.
Synchronous gears 114 and 115 that are integrally attached to the screw rotors 104 and 105 are provided, and a driving means 116 such as a motor is provided at one end of the screw rotor 105.

更に、スクリューロータ104、105は、ケーシング103の内壁面103aに対して所定のクリアランス、例えば50ミクロンの隙間を隔てる外径寸法および軸方向長さを有している。
そして、ケーシング103とスクリューロータ104、105の噛合部分で仕切られた、複数の螺旋形状の作業室が形成され、スクリューロータ104、105の回転によって回転軸の軸方向に作業室が移動するように構成されている。
Further, the screw rotors 104 and 105 have a predetermined clearance with respect to the inner wall surface 103a of the casing 103, for example, an outer diameter dimension and an axial length separating a gap of 50 microns.
A plurality of spiral working chambers are formed that are partitioned by the meshing portions of the casing 103 and the screw rotors 104 and 105, and the working chambers move in the axial direction of the rotating shaft by the rotation of the screw rotors 104 and 105. It is configured.

また、前記吸気口部101は、一端が反応室に接続された排気管(図示せず)に接続され、他端がケーシングの吸気口101bに接続される吸気管101aと、前記吸気口101bの直前に配置された、網状の反応生成物トラップ117とを備えている。また、前記トラップ117近傍の吸気管101aには、反応生成物118を収容するための収容室101cが設けられている。   In addition, the intake port portion 101 has one end connected to an exhaust pipe (not shown) connected to the reaction chamber and the other end connected to the intake port 101b of the casing, and the intake port 101b. And a net-like reaction product trap 117 arranged immediately before. The intake pipe 101a in the vicinity of the trap 117 is provided with a storage chamber 101c for storing the reaction product 118.

このように構成された真空ポンプ100にあっては、モータ等の駆動手段116によってスクリューロータ104、105が回転すると、ケーシング103とスクリューロータ104、105の噛合部分で仕切られた作業室が、吸気口101b側から排気口102側に移動する。
これにより、吸気口101bから吸気した作業室内のプロセスガス(気体)は排気口側に移送され、真空ポンプ100から排気される。
In the vacuum pump 100 configured as described above, when the screw rotors 104 and 105 are rotated by the driving means 116 such as a motor, the working chamber partitioned by the meshing portion of the casing 103 and the screw rotors 104 and 105 is inhaled. It moves from the port 101b side to the exhaust port 102 side.
Thereby, the process gas (gas) in the working chamber sucked from the suction port 101 b is transferred to the exhaust port side and exhausted from the vacuum pump 100.

このとき、前記した反応生成物118は、網状の反応生成物トラップ117で捕捉され、真空ポンプ内の侵入が抑制される。特に、真空ポンプの動作に支障を来たす程の塊状の反応生成物118は、反応生成物トラップ117で捕捉される。
また、反応室あるいは反応室と真空ポンプとを接続する排気管の内部に付着、堆積した反応生成物が、塊状の反応生成物118となって剥離し、吸気管101aの内部を落下することがあるが、前記収容室101cが設けられているため、前記収容室101c内に捕捉される。
At this time, the above-described reaction product 118 is captured by the net-like reaction product trap 117, and intrusion into the vacuum pump is suppressed. In particular, the reaction product 118 that is so massive as to hinder the operation of the vacuum pump is captured by the reaction product trap 117.
In addition, the reaction product attached and deposited inside the reaction chamber or the exhaust pipe connecting the reaction chamber and the vacuum pump may be separated into a massive reaction product 118 and fall inside the intake pipe 101a. However, since the storage chamber 101c is provided, it is captured in the storage chamber 101c.

このように、反応生成物118の真空ポンプの内部への侵入が阻止されるため、スクリューロータ104,105の回転ができず、真空ポンプが動作不能状態となる事態を回避するこができる。
特開2004−36547号公報
In this way, since the reaction product 118 is prevented from entering the inside of the vacuum pump, it is possible to avoid a situation in which the screw rotors 104 and 105 cannot rotate and the vacuum pump becomes inoperable.
JP 2004-36547 A

ところで、前記した真空ポンプ100にあっては、反応生成物トラップ117が前記吸気口101bの直前に配置されていたため、該反応生成物トラップ117を配置するための空間が必要になり、真空ポンプの配置スペースが大きくなるという問題があった。
また、捕捉された反応生成物118によって反応生成物118を収容するための収容室101cが一杯になった場合、該反応生成物を清掃する際に、収容室101cが吸気口から見えない位置に配置されていると、清掃するための特殊な道具が必要になる上に、残留している反応生成物が残っているかを確認する作業が困難であった。
In the vacuum pump 100 described above, since the reaction product trap 117 is disposed immediately before the intake port 101b, a space for arranging the reaction product trap 117 is required. There is a problem that the arrangement space becomes large.
Further, when the storage chamber 101c for storing the reaction product 118 is filled with the trapped reaction product 118, when the reaction product is cleaned, the storage chamber 101c cannot be seen from the intake port. When it is arranged, a special tool for cleaning is required, and it is difficult to confirm whether or not the remaining reaction product remains.

特に、スクリューロータを一方の軸端のみで支持する片持ち式スクリュー真空ポンプを縦置きに配置した場合、配置スペースを少なくし、コンダクタンスを悪化させないため、吸気口をスクリュー端面に形成しなければならず、排気室内に吸引される反応生成物が細かな粉状物でれば、吸引しても真空ポンプ動作上大きな問題とはなりにくいが、反応室あるいは反応室と真空ポンプとを接続する排管から剥離した塊状の反応生成物が吸引されると、吸気口がスクリュー端面に形成されているので、直接排気室内に落下してしまい空ポンプの動作上支障が生じた。   In particular, when a cantilevered screw vacuum pump that supports the screw rotor only at one shaft end is placed vertically, the intake port must be formed on the screw end surface in order to reduce the placement space and not deteriorate conductance. If the reaction product sucked into the exhaust chamber is a fine powder, it is unlikely to cause a major problem in vacuum pump operation even if it is sucked. However, the exhaust connected between the reaction chamber or the reaction chamber and the vacuum pump is difficult. When the bulk reaction product peeled from the pipe was sucked, the air inlet was formed on the end face of the screw, so that it dropped directly into the exhaust chamber, which hindered the operation of the empty pump.

本発明は上記問題に基づいてなされたものであり、特に、塊状の反応生成物の真空ポンプ内への侵入を阻止することにより、真空ポンプの動作上支障を来たすことがなく、配置スペースも小さくし、しかもメンテナンスを容易にできる縦置きスクリュー式真空ポンプを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made on the basis of the above problems, and in particular, by preventing the intrusion of bulk reaction products into the vacuum pump, there is no hindrance to the operation of the vacuum pump, and the arrangement space is small. In addition, it is an object of the present invention to provide a vertical screw vacuum pump that can be easily maintained.

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかる縦置きスクリュー式真空ポンプは、半導体製造工程に用いられる縦置きスクリュー真空ポンプであって、一対のスクリューロータが回転軸を鉛直にしてハウジング内に回転自在に固定されており、吸気口がハウジングの上端面から側面にかけて開口され、かつ鉛直上方から見て少なくともスクリューロータの一部と重なる位置に開口しており、ハウジングの下部に排気口が開口され、ハウジングと一対のスクリューロータで吸気口と排気口とが常に連通しないように仕切られ、前記吸気側のハウジングと一対のスクリューロータで排気室が閉じるまでの位置における、吸気口下端部のハウジング内周部分に、反応生成物を収容するための窪みを設けた。このような構成にすることにより、ハウジングとは別部材で反応生成物を収容するためのトラップを設ける必要がなく、真空ポンプを小型にすることができる。
特に、スクリューロータを下側軸端のみに軸受を配置して片持ち支持する縦置きスクリュー式真空ポンプに対しては、吸気側に軸受等のロータ軸支持部材が配置されていないので、ハウジング上端部の吸気口形状を自由に選択することができ、真空ポンプをより小型にすることができる。
また、吸気口下端部のハウジング内周部分に、反応生成物を収容するための窪みが設けられているので、スクリューロータ上面に反応生成物の塊が落ちても、ロータの回転による遠心力によりハウジング側へ飛ばされ、窪み内に反応生成物の塊を収集することができる。
また、2段式スクリュー真空ポンプの反応室側のポンプとして、容積圧縮して排気するスクリュー式真空ポンプを用いた場合、吸気口を本願発明の位置に配置し、窪みを設けることにより、外付けのトラップを設ける必要が無くなり、大型となる反応室側のポンプの配置スペースを減らすことができる。
The present invention has been made to achieve the above object, and a vertical screw vacuum pump according to the present invention is a vertical screw vacuum pump used in a semiconductor manufacturing process, in which a pair of screw rotors has a rotating shaft. The intake port is open from the upper end surface to the side surface of the housing and is opened at a position overlapping at least a part of the screw rotor as viewed from above. An exhaust port is opened at a lower portion of the housing, and the housing and the pair of screw rotors are partitioned so that the intake port and the exhaust port do not always communicate with each other, and the exhaust chamber is closed by the intake side housing and the pair of screw rotors. A recess for accommodating the reaction product is provided in the inner peripheral portion of the housing at the lower end of the intake port. By adopting such a configuration, it is not necessary to provide a trap for accommodating the reaction product as a separate member from the housing, and the vacuum pump can be reduced in size.
In particular, for a vertical screw vacuum pump in which a screw rotor is cantilevered by placing a bearing only at the lower shaft end, a rotor shaft support member such as a bearing is not disposed on the intake side, so the upper end of the housing The inlet shape of the part can be freely selected, and the vacuum pump can be made smaller.
In addition, since a hollow for accommodating the reaction product is provided in the inner peripheral portion of the housing at the lower end of the intake port, even if a lump of reaction product falls on the upper surface of the screw rotor, the centrifugal force due to the rotation of the rotor causes It is blown to the housing side, and a lump of reaction products can be collected in the recess.
In addition, when a screw-type vacuum pump that exhausts by volume compression is used as the reaction chamber side pump of the two-stage screw vacuum pump, the intake port is located at the position of the present invention and a recess is provided, It is not necessary to provide a trap, and the space for arranging the pump on the reaction chamber side, which is large, can be reduced.

本発明にかかる縦置きスクリュー式真空ポンプは、前記鉛直上方から見てスクリューロータの一部と重なる位置に配置された吸気口と前記スクリューロータ上端面との重なり部分を覆うようにスクリューロータ上端面と吸気口間に邪魔板を配置した。このような構成にすることにより、反応生成物の大きな塊が、邪魔板によりダイレクトに真空ポンプの排気室内に落下することを防止できる。邪魔板は、反応生成物を収容するための窪みへ反応生成物が落下しやすくなるような形状、例えば、窪み部へ傾斜した溝を設けた構造にしてもよいし、邪魔板上面に反応生成物を堆積できる構造としてもよい。
特に、スクリューロータを下側軸端のみに軸受を配置して片持ち支持する縦置きスクリュー式真空ポンプに対しては、スクリューロータの上端面が軸受を介して固定されていないため、運転中にロータ間やハウジングとロータ間で反応生成物の塊を噛み込むと、ロータ間やハウジングとロータ間で接触が起こり、故障の原因となる可能性があり、吸気口を鉛直上方から見て少なくともスクリューロータの一部と重なる位置に配置することが困難であったが、邪魔板によりダイレクトに生成物の塊が排気室内に落下しないようにすることにより容易となった。
また、2段式スクリュー真空ポンプの反応室側のポンプとして容積圧縮して排気するスクリュー式真空ポンプを用いた場合、スクリューロータの上端面や下端面とハウジング間の隙間が少なくなるため、反応生成物が排気室内に入り込みにくくした本構成により、反応生成物の噛み込みによる故障を減らすことができる。
The vertical screw type vacuum pump according to the present invention has an upper end surface of the screw rotor so as to cover an overlapping portion between the intake port arranged at a position overlapping with a part of the screw rotor as viewed from above in the vertical direction and the upper end surface of the screw rotor. And a baffle plate was placed between the air intake. With such a configuration, it is possible to prevent a large lump of reaction product from dropping directly into the exhaust chamber of the vacuum pump by the baffle plate. The baffle plate may have a shape that makes it easy for the reaction product to fall into the recess for containing the reaction product, for example, a structure having a groove inclined to the recess, or the reaction generation on the upper surface of the baffle plate It is good also as a structure which can deposit an object.
In particular, for a vertical screw vacuum pump that cantilever-supports a screw rotor by placing a bearing only at the lower shaft end, the upper end surface of the screw rotor is not fixed via the bearing, so during operation If a mass of reaction product is caught between the rotors or between the housing and the rotor, contact may occur between the rotors or between the housing and the rotor, which may cause a failure. Although it was difficult to arrange at a position overlapping with a part of the rotor, it was facilitated by preventing the product lump from dropping directly into the exhaust chamber by the baffle plate.
In addition, when a screw-type vacuum pump that compresses and exhausts as a pump on the reaction chamber side of the two-stage screw vacuum pump is used, the clearance between the upper and lower end surfaces of the screw rotor and the housing is reduced. With this configuration in which the objects are less likely to enter the exhaust chamber, it is possible to reduce failures due to the biting of reaction products.

本発明にかかるスクリュー式真空ポンプは、前記上端部に形成された吸気口を、鉛直上方から見て少なくとも反応生成物を収容するための窪みと重なる位置に設けた。このような構成にすることにより、前記反応生成物を収容するための窪みに溜まった反応生成物を、上端部ハウジングを取り外すことなく吸引機等を用いて除去することができ、メンテナンスや修理の際の分解・組立作業を簡素化できる。また、吸気口上部から目視で反応生成物を除去できるので、誤って反応生成物を排気室内へ落下させることを防止できる。
特に、スクリューロータを下側軸端のみに軸受を配置して片持ち支持する縦置きスクリュー式真空ポンプに対しては、反応生成物を収容するための窪みとハウジング端面との距離を短くでき、より反応生成物を除去しやすくなる。
In the screw-type vacuum pump according to the present invention, the air inlet formed in the upper end portion is provided at a position overlapping with at least a recess for accommodating the reaction product when viewed from vertically above. By adopting such a configuration, the reaction product accumulated in the recess for containing the reaction product can be removed using a suction machine or the like without removing the upper end housing, and can be maintained and repaired. Disassembly and assembly work can be simplified. Further, since the reaction product can be visually removed from the upper portion of the intake port, it is possible to prevent the reaction product from being accidentally dropped into the exhaust chamber.
In particular, for a vertical screw vacuum pump that cantilever-supports a screw rotor by placing a bearing only on the lower shaft end, the distance between the recess for housing the reaction product and the end surface of the housing can be shortened, It becomes easier to remove the reaction product.

本願請求項1の発明によれば、ハウジングとは別部材で反応生成物を収容するためのトラップを設ける必要がなく、真空ポンプを小型にすることができる。   According to the first aspect of the present invention, there is no need to provide a trap for accommodating the reaction product as a separate member from the housing, and the vacuum pump can be made compact.

本願請求項2の発明によれば、反応生成物の大きな塊が、邪魔板によりダイレクトに真空ポンプの排気室内に落下することを防止できる。さらに、スクリューロータの回転による遠心力及びロータの回転により、スクリューロータ上端面に落下した反応性生物の塊を反応生成物を収容するための窪み側へ導くことができ、排気室内への落下を抑制できる。   According to the invention of claim 2, it is possible to prevent a large lump of reaction product from dropping directly into the exhaust chamber of the vacuum pump by the baffle plate. Furthermore, by the centrifugal force due to the rotation of the screw rotor and the rotation of the rotor, the mass of reactive organisms that have fallen on the upper end surface of the screw rotor can be guided to the hollow side for containing the reaction product, and the fall into the exhaust chamber can be prevented. Can be suppressed.

本願請求項3の発明によれば、前記反応生成物を収容するための窪みに溜まった反応生成物を吸引機等を用いて上部から目視で除去することができ、メンテナンスや修理の際の分解・組立作業を簡素化でき、また、誤って反応生成物を排気室内へ落下させることを防止できる。   According to the invention of claim 3 of the present application, the reaction product accumulated in the recess for accommodating the reaction product can be visually removed from above using a suction machine or the like, and can be decomposed during maintenance and repair. -The assembly work can be simplified, and the reaction product can be prevented from being accidentally dropped into the exhaust chamber.

以下、本発明に係る真空ポンプの実施の形態について図面に基づき説明する。図5は本願発明に係る二段スクリュー式真空ポンプの実施の形態を模式的に示す断面図である。
ここで、図5の第一のスクリュー式真空ポンプ(第一の真空ポンプ、回転ロータ式ポンプ、片持ち式回転ポンプ、前段真空ポンプもしくはブースタポンプ)1Aについて、図1及び図2を用いて説明する。
図1は第一のスクリュー式真空ポンプ(第一の真空ポンプ、回転ロータ式ポンプ、片持ち式回転ポンプ、前段真空ポンプもしくはブースタポンプ)1Aの実施の形態を模式的に示す断面図である。また、図2は図1のA−A断面図である。
図示するように、この第一のスクリュー式真空ポンプ1Aは、縦置に配置された一対のスクリューロータ102,103を備え、この一対のスクリューロータ102、103は排気室ハウジング171の内部に収納されている。排気室を形成するハウジング(排気室ハウジング)171はロータハウジング104、上端ハウジング172及び軸受ハウジング173により構成されている。
Embodiments of a vacuum pump according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a sectional view schematically showing an embodiment of a two-stage screw type vacuum pump according to the present invention.
Here, the first screw-type vacuum pump (first vacuum pump, rotary rotor pump, cantilever rotary pump, pre-stage vacuum pump or booster pump) 1A of FIG. 5 will be described with reference to FIGS. To do.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a first screw vacuum pump (first vacuum pump, rotary rotor pump, cantilever rotary pump, pre-stage vacuum pump or booster pump) 1A. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
As shown in the figure, the first screw-type vacuum pump 1A includes a pair of screw rotors 102 and 103 arranged vertically, and the pair of screw rotors 102 and 103 is housed inside an exhaust chamber housing 171. ing. A housing (exhaust chamber housing) 171 forming the exhaust chamber is constituted by the rotor housing 104, the upper end housing 172, and the bearing housing 173.

前記一対のスクリューロータ102、103と排気室ハウジング171により複数の作動室107が形成される。この作動室107はロータハウジング104及び上端ハウジング172に形成された吸気口153からプロセスガス(反応生成ガス)を吸入し、前記一対のスクリューロータ102、103の回転に伴いプロセスガス(反応生成ガス)を圧縮してロータハウジング104の側面に形成された排出口(排気口)154から排気する。   A plurality of working chambers 107 are formed by the pair of screw rotors 102 and 103 and the exhaust chamber housing 171. The working chamber 107 sucks process gas (reaction product gas) from an intake port 153 formed in the rotor housing 104 and the upper end housing 172, and process gas (reaction product gas) as the pair of screw rotors 102 and 103 rotates. Is exhausted from an exhaust port (exhaust port) 154 formed on the side surface of the rotor housing 104.

スクリューロータ102、103と排気室ハウジング171とで吸気口153と排出口(排気口)154とが常に連通しないように仕切られ、 吸気側のスクリューロータ102、103と排気室ハウジング171で排気室168の吸気側が閉じるまでの位置において、ロータハウジング104に形成されている吸気口153の下端部には、反応生成物を収容するための窪み173が設けられている。また、スクリューロータ102,103の上部の吸気口153には反応生成物の塊がダイレクトに排気室168に落下しないように邪魔板174が配置されている。   The screw rotors 102 and 103 and the exhaust chamber housing 171 are partitioned so that the intake port 153 and the exhaust port (exhaust port) 154 do not always communicate with each other. The exhaust chamber 168 is separated by the screw rotors 102 and 103 on the intake side and the exhaust chamber housing 171. In the position until the intake side is closed, a recess 173 for accommodating a reaction product is provided at the lower end of the intake port 153 formed in the rotor housing 104. Further, a baffle plate 174 is arranged at the intake port 153 above the screw rotors 102 and 103 so that a lump of reaction products does not fall directly into the exhaust chamber 168.

スクリューロータ102、103と排気室ハウジング171間はスクリューロータ102、103の端面も含めて微小隙間とされるが、大気側に配置され、大気のシール機能も必要となる第二のスクリュー式真空ポンプと比較して隙間は大きくてもよい。   Between the screw rotors 102 and 103 and the exhaust chamber housing 171, there is a minute gap including the end surfaces of the screw rotors 102 and 103, but the second screw-type vacuum pump that is disposed on the atmosphere side and requires an air sealing function. The gap may be larger than that.

また、第一のスクリュー式真空ポンプ(前段真空ポンプもしくはブースタポンプ)1Aで容積圧縮して排気することにより、大気へ排気するための動力が大きな第二のスクリュー式真空ポンプ(後段真空ポンプもしくはメインタポンプ)1Bを小型化することができ、省エネとなる。   Further, the second screw vacuum pump (the latter stage vacuum pump or the main stage pump) has a large power for exhausting to the atmosphere by being volume-compressed and exhausted by the first screw type vacuum pump (first stage vacuum pump or booster pump) 1A. Tap pump) 1B can be reduced in size and energy is saved.

スクリューロータ102は、ロータ部材156と回転軸部材105により構成されている。ロータ部材156はアルミニウム系の素材、回転軸部材105は鉄系の素材でできている。ロータ部材156は中空ロータであり、中空部分には鉄系の素材でできた筒部材157が焼嵌めもしくは冷嵌めされている。このように、アルミニウム系の素材でできたロータ部材156に鉄系の素材でできた筒部材157を焼嵌めもしくは冷嵌めすることにより、温度上昇した際にアルミ系の素材のほうが鉄系の素材よりも熱膨張しても、焼嵌めもしくは冷嵌めによる鉄系素材の圧縮とアルミ系素材の膨張が緩衝し、ロータ部材156と筒部材157との間に隙間を生じにくくすることができた。また、ロータ部材156と筒部材157間の接合面を円筒形状とし、両部材の回転軸合わせを容易にできるようにしている。筒部材157の下端にはロータ部材156と軸方向の相対位置が変わらないように段部166が設けられている。がさらに、筒部材157の内周に上部に行くにしたがって狭くなるテーパを設け、さらに回転軸部材105の上端にも端部に行くにしたがって細くなる筒部材157のテーパと同形状のテーパを設けてある。そして筒部材157と回転軸部材105のテーパ部を圧密着させることによりロータ部材156と筒部材157の回転軸を一致させ、さらには回転軸部材105との回転軸とも一致させる。筒部材157と回転軸部材105は同じ鉄系の素材であり、温度変化による熱膨張量の違いはほとんどない。筒部材157と回転軸部材105とは、円筒部材157の上面と回転軸部材105の上端に締結されたボルト159との間に皿バネ158を配置することにより圧密着される。スクリューロータ102の上端部にはロータ部材156の中空部に反応性生物が堆積しないように蓋160が締結されている。   The screw rotor 102 includes a rotor member 156 and a rotating shaft member 105. The rotor member 156 is made of an aluminum material, and the rotary shaft member 105 is made of an iron material. The rotor member 156 is a hollow rotor, and a cylindrical member 157 made of an iron-based material is shrink-fitted or cold-fitted in the hollow portion. In this way, the cylindrical member 157 made of an iron-based material is shrink-fitted or cold-fitted to the rotor member 156 made of an aluminum-based material, so that the aluminum-based material is more iron-based when the temperature rises. Even if the thermal expansion is greater, the compression of the iron-based material and the expansion of the aluminum-based material due to shrink fitting or cold fitting are buffered, and a gap is less likely to be generated between the rotor member 156 and the cylindrical member 157. Further, the joint surface between the rotor member 156 and the cylindrical member 157 has a cylindrical shape so that the rotational axes of both members can be easily aligned. A step portion 166 is provided at the lower end of the cylindrical member 157 so that the relative position in the axial direction of the rotor member 156 does not change. Further, a taper that becomes narrower toward the upper part is provided on the inner periphery of the cylindrical member 157, and a taper having the same shape as the taper of the cylindrical member 157 that becomes thinner toward the end also at the upper end of the rotary shaft member 105 is provided. It is. Then, the rotating shafts of the rotor member 156 and the cylindrical member 157 are made to coincide with each other by bringing the tapered portions of the cylindrical member 157 and the rotating shaft member 105 into pressure contact with each other. The cylindrical member 157 and the rotating shaft member 105 are the same iron-based material, and there is almost no difference in the amount of thermal expansion due to a temperature change. The cylindrical member 157 and the rotating shaft member 105 are brought into pressure contact with each other by disposing a disc spring 158 between the upper surface of the cylindrical member 157 and a bolt 159 fastened to the upper end of the rotating shaft member 105. A lid 160 is fastened to the upper end portion of the screw rotor 102 so that reactive organisms do not accumulate in the hollow portion of the rotor member 156.

同様に、スクリューロータ103は、ロータ部材161と回転軸部材108により構成されている。ロータ部材161はアルミニウム系の素材、回転軸部材108は鉄系の素材でできている。ロータ部材161は中空ロータであり、中空部分には鉄系の素材でできた筒部材162が焼嵌めもしくは冷嵌めされている。このように、アルミニウム系の素材でできたロータ部材161に鉄系の素材でできた筒部材162を焼嵌めもしくは冷嵌めすることにより、温度上昇した際にアルミ系の素材のほうが鉄系の素材よりも熱膨張しても、焼嵌めもしくは冷嵌めによる鉄系素材の圧縮とアルミ系素材の膨張が緩衝し、ロータ部材161と筒部材162との間に隙間を生じにくくすることができた。また、ロータ部材161と筒部材162間の接合面を円筒形状とし、両部材の回転軸合わせを容易にできるようにしている。筒部材162の下端にはロータ部材161と軸方向の相対位置が変わらないように段部167が設けられている。さらに、筒部材162の内周に上部に行くにしたがって狭くなるテーパを設け、さらに回転軸部材108の上端にも端部に行くにしたがって細くなる筒部材162のテーパと同形状のテーパを設けてある。そして筒部材162と回転軸部材108のテーパ部を圧密着させることによりロータ部材161と筒部材162の回転軸を一致させ、さらには回転軸部材108との回転軸とも一致させる。筒部材162と回転軸部材108は同じ鉄系の素材であり、温度変化による熱膨張量の違いはほとんどない。筒部材162と回転軸部材108とは、筒部材162の上面と回転軸部材108の上端に締結されたボルト164との間に皿バネ163を配置することにより圧密着される。スクリューロータ103の上端部にはロータ部材161の中空部に反応性生物が堆積しないように蓋165が締結されている。   Similarly, the screw rotor 103 includes a rotor member 161 and a rotating shaft member 108. The rotor member 161 is made of an aluminum material, and the rotary shaft member 108 is made of an iron material. The rotor member 161 is a hollow rotor, and a cylindrical member 162 made of an iron-based material is shrink-fitted or cold-fitted in the hollow portion. In this way, the cylindrical member 162 made of an iron-based material is shrink-fitted or cold-fitted to the rotor member 161 made of an aluminum-based material, so that when the temperature rises, the aluminum-based material is more iron-based material. Even if the thermal expansion is greater than that, the compression of the iron-based material and the expansion of the aluminum-based material due to shrink fitting or cold fitting are buffered, and it is possible to make it difficult to form a gap between the rotor member 161 and the cylindrical member 162. Further, the joint surface between the rotor member 161 and the cylindrical member 162 is formed in a cylindrical shape so that the rotation axes of both members can be easily aligned. A step portion 167 is provided at the lower end of the cylindrical member 162 so that the relative position in the axial direction with the rotor member 161 does not change. Further, a taper that narrows toward the upper part is provided on the inner periphery of the cylindrical member 162, and further, a taper having the same shape as the taper of the cylindrical member 162 that becomes thinner toward the end part is also provided at the upper end of the rotary shaft member 108. is there. Then, the rotating portions of the rotor member 161 and the cylindrical member 162 are made to coincide with each other by pressing the taper portions of the cylindrical member 162 and the rotating shaft member 108 together, and further, the rotating shaft of the rotating shaft member 108 is also made to coincide. The cylindrical member 162 and the rotating shaft member 108 are the same iron-based material, and there is almost no difference in the amount of thermal expansion due to temperature change. The cylindrical member 162 and the rotary shaft member 108 are brought into pressure-contact with each other by disposing a disc spring 163 between the upper surface of the cylindrical member 162 and a bolt 164 fastened to the upper end of the rotary shaft member 108. A lid 165 is fastened to the upper end portion of the screw rotor 103 so that reactive organisms do not accumulate in the hollow portion of the rotor member 161.

スクリューロータ102、103のように軽量なアルミニウム系素材や中空部を設けてスクリューロータ102、103をできるだけ軽量にすることにより、共振周波数を高くしてスクリューロータ102、103を高速回転できるようにした。これにより、第一の真空ポンプ(前段真空ポンプもしくはブースタポンプ)が小型になり、シール性を向上できるので排気効率のよい第一の真空ポンプ(前段真空ポンプもしくはブースタポンプ)を構成することができる。   The screw rotors 102 and 103 can be rotated at a high speed by increasing the resonance frequency by providing a lightweight aluminum-based material and a hollow portion like the screw rotors 102 and 103 to make the screw rotors 102 and 103 as light as possible. . As a result, the first vacuum pump (previous vacuum pump or booster pump) can be reduced in size and the sealing performance can be improved, so that the first vacuum pump (previous vacuum pump or booster pump) with good exhaust efficiency can be configured. .

スクリューロータ102は、ロータの回転軸部105が、回転軸部105の下方で上部に設けられた軸受106、101及び下部に設けられた軸受123によりロータハウジング104内で回転自在に支持されている。軸受106と排気室168との間には排気室内のプロセスガス(反応生成ガス)が軸受側に漏れて軸受に堆積したり潤滑油を汚染しないように、さらには軸受側106の潤滑油が排気室168側に漏れないように軸シール169が設けられている。また、軸受106、101、123は皿ばね(図示なし。)等で与圧をかけられている。   In the screw rotor 102, a rotary shaft portion 105 of the rotor is rotatably supported in a rotor housing 104 by bearings 106 and 101 provided at an upper portion below the rotary shaft portion 105 and a bearing 123 provided at a lower portion. . In order to prevent process gas (reaction product gas) in the exhaust chamber from leaking to the bearing side and accumulating on the bearing or contaminating the lubricating oil between the bearing 106 and the exhaust chamber 168, the lubricating oil on the bearing side 106 is further exhausted. A shaft seal 169 is provided so as not to leak to the chamber 168 side. The bearings 106, 101, 123 are pressurized by a disc spring (not shown).

また、スクリューロータ103も同様に、ロータの回転軸部108が、回転軸部108の下方で上部に設けられた軸受109、110及び下部に設けられた軸受124によりロータハウジング104内で回転自在に支持されている。軸受109と排気室168との間には排気室内のプロセスガス(反応生成ガス)が軸受側に漏れて軸受に堆積したり潤滑油を汚染しないように、さらには軸受側109の潤滑油が排気室168側に漏れないように軸シール170が設けられている。軸受109、110、124は皿ばね(図示なし。)等で与圧をかけられている。   Similarly, in the screw rotor 103, the rotating shaft portion 108 of the rotor can be rotated in the rotor housing 104 by bearings 109 and 110 provided at the upper portion below the rotating shaft portion 108 and a bearing 124 provided at the lower portion. It is supported. In order to prevent process gas (reaction product gas) in the exhaust chamber from leaking to the bearing side and accumulating on the bearing or contaminating the lubricating oil between the bearing 109 and the exhaust chamber 168, the lubricating oil on the bearing side 109 is further exhausted. A shaft seal 170 is provided so as not to leak to the chamber 168 side. The bearings 109, 110, and 124 are pressurized by a disc spring (not shown) or the like.

軸受106,101の外輪は、鉄系の素材でできた円柱形状の軸受支持部材175の内周に圧接固定され、軸受支持部材175の外周部分はアルミ系の素材でできた軸受ハウジング175に圧接固定している。軸受支持部材175の下端には軸受の外輪と軸受ハウジング175に対して軸方向で位置決めし易いように回転軸の放射方向に突出部180が形成されている。同様に、軸受109,110の外輪は、鉄系の素材でできた軸受支持部材177に圧接固定され、軸受支持部材177はアルミ系の素材でできた軸受ハウジング176に圧接固定している。軸受支持部材177の下端には軸受の外輪と軸受ハウジング176に対して方向で位置決めし易いように回転軸の放射方向に突出部181が形成されている。このように軸受106,101、109、110の外輪とほぼ同じ熱膨張率を持つ軸受支持部材175、177を介して熱膨張率の異なる(大きな)アルミ系の素材でできた軸受ハウジング176に固定することにより、軸受106,101、109,110の外輪と軸受支持部材175,177との間に隙間の変化ができないようにできる。   The outer rings of the bearings 106 and 101 are press-fixed to the inner periphery of a cylindrical bearing support member 175 made of an iron-based material, and the outer peripheral portion of the bearing support member 175 is press-contacted to a bearing housing 175 made of an aluminum-based material. It is fixed. A projecting portion 180 is formed at the lower end of the bearing support member 175 in the radial direction of the rotary shaft so as to be easily positioned in the axial direction with respect to the outer ring of the bearing and the bearing housing 175. Similarly, the outer rings of the bearings 109 and 110 are pressure-fixed to a bearing support member 177 made of an iron-based material, and the bearing support member 177 is pressure-fixed to a bearing housing 176 made of an aluminum-based material. A projecting portion 181 is formed at the lower end of the bearing support member 177 in the radial direction of the rotary shaft so that the bearing support member 177 can be easily positioned in the direction with respect to the outer ring of the bearing and the bearing housing 176. In this way, it is fixed to the bearing housing 176 made of an aluminum-based material having a different thermal expansion coefficient through the bearing support members 175 and 177 having the same thermal expansion coefficient as the outer rings of the bearings 106, 101, 109, and 110. By doing so, it is possible to prevent a gap from being changed between the outer rings of the bearings 106, 101, 109, and 110 and the bearing support members 175 and 177.

さらに、軸受ハウジング176には軸受106,101、109,110と排気室168とを熱的に断熱するための中空部182が形成されている。このように排気室168で発生した排気ガスの圧縮熱等の熱が、軸受106,101、109,110へ伝達しないように、排気室168と軸受106,101、109,110との間の熱伝導経路に空間を設けることにより、軸受106,101、109,110へ熱が伝達しにくくなり、軸受106,101、109,110が高温になることによる破壊を防止することができる。この中空部182は軸受106,101、109,110の周辺に設けることにより、軸受ハウジング176を介して軸受106,101、109,110へ熱が伝わる熱伝導経路を長くできるので、より断熱効果が向上する。さらに、低温で固体となる反応生成ガスが流れる場合、反応生成物が堆積しないように、反応生成ガスが流れる経路(吸気口153→排気室168→排気口154)を高温にして真空ポンプを運転する必要があるが、中空部182により高温に維持されている排気室168周辺の熱が、軸受106,101、109,110へ伝達するのを防止するという効果もある。   Further, the bearing housing 176 is formed with a hollow portion 182 for thermally insulating the bearings 106, 101, 109, 110 and the exhaust chamber 168. Thus, heat between the exhaust chamber 168 and the bearings 106, 101, 109, 110 is prevented so that heat such as compression heat of the exhaust gas generated in the exhaust chamber 168 is not transmitted to the bearings 106, 101, 109, 110. Providing a space in the conduction path makes it difficult for heat to be transferred to the bearings 106, 101, 109, and 110, and prevents breakage due to the high temperature of the bearings 106, 101, 109, and 110. By providing the hollow portion 182 around the bearings 106, 101, 109, and 110, a heat conduction path through which heat is transmitted to the bearings 106, 101, 109, and 110 through the bearing housing 176 can be lengthened, so that a more heat insulating effect can be obtained. improves. Further, when a reaction product gas that becomes solid at low temperature flows, the vacuum pump is operated by setting the flow path of the reaction product gas (intake port 153 → exhaust chamber 168 → exhaust port 154) to a high temperature so that the reaction product does not accumulate. However, there is an effect of preventing the heat around the exhaust chamber 168 maintained at a high temperature by the hollow portion 182 from being transmitted to the bearings 106, 101, 109, and 110.

排気室ハウジング171を構成するロータハウジング104、上端ハウジング172及び軸受ハウジング173は、アルミ系の素材でできたロータ部材161と同じアルミ系の素材で構成されており、熱膨張率を同等とすることによりスクリューロータ102,103と排気室ハウジング171との隙間が温度により変化しないようにしている。さらに排気室ハウジング171がアルミ系の素材でできているので熱伝導率が良く排気口153付近で発生した熱を吸気口154側へ移送し易くなり、排気室168の温度を均一にし易い。   The rotor housing 104, the upper end housing 172 and the bearing housing 173 constituting the exhaust chamber housing 171 are made of the same aluminum material as the rotor member 161 made of an aluminum material, and have the same thermal expansion coefficient. This prevents the gap between the screw rotors 102 and 103 and the exhaust chamber housing 171 from changing with temperature. Further, since the exhaust chamber housing 171 is made of an aluminum-based material, the heat conductivity is good and the heat generated near the exhaust port 153 can be easily transferred to the intake port 154 side, and the temperature of the exhaust chamber 168 can be made uniform.

ロータハウジング104の周辺には排気室168内の温度を制御するためのアルミ系の素材でできた伝熱プレート183が密着されている。該伝熱プレートには冷却媒体(水等)もしくは加熱媒体(高温高圧蒸気等)を流すための経路184が形成されており、加熱・冷却はこれらの媒体で行う。例えば、タングステン系等の高温で固化する反応生成ガスを排気する場合は、排気室を低温に維持する必要があり、経路184に冷却水を流す。   A heat transfer plate 183 made of an aluminum material for controlling the temperature in the exhaust chamber 168 is in close contact with the periphery of the rotor housing 104. A passage 184 for flowing a cooling medium (water or the like) or a heating medium (high-temperature and high-pressure steam or the like) is formed in the heat transfer plate, and heating and cooling are performed with these media. For example, when exhausting a reaction product gas that solidifies at a high temperature such as tungsten, the exhaust chamber needs to be maintained at a low temperature, and cooling water is supplied to the path 184.

軸受ハウジング176の下端であり、軸受ハウジング176を介して軸受106,101、109,110へ熱が伝わる熱伝導経路と接する位置にはアルミ系の素材でできた冷却プレート185が配置されている。中空部182だけでは十分に軸受106,101、109,110を低温に維持できない場合、前記冷却プレート185が配置されていることにより、軸受106,101、109,110へ伝導する熱量を減らすことができるので、軸受106,101、109,110の温度上昇を抑えることができる。
該冷却プレート185には冷却水等の媒体を流すための冷却経路186が形成されており、冷却効率をより向上させている。
A cooling plate 185 made of an aluminum-based material is disposed at a position at the lower end of the bearing housing 176 and in contact with a heat conduction path through which heat is transferred to the bearings 106, 101, 109, 110 via the bearing housing 176. When the bearings 106, 101, 109, and 110 cannot be sufficiently maintained at a low temperature only by the hollow portion 182, the amount of heat conducted to the bearings 106, 101, 109, and 110 can be reduced by arranging the cooling plate 185. Therefore, the temperature rise of the bearings 106, 101, 109, 110 can be suppressed.
The cooling plate 185 is provided with a cooling path 186 for allowing a medium such as cooling water to flow, thereby further improving the cooling efficiency.

さらに、前記冷却プレート185はモータハウジング187とも接しており、モータ113も冷却することができる。さらにモータハウジング187の外周には第二の冷却プレート188が密着しており、該第二の冷却プレート188によってもモータ113は冷却される。また、第二の冷却プレート188には冷却水等の媒体を流すための冷却経路189が形成されており、冷却効率をより向上させている。   Further, the cooling plate 185 is in contact with the motor housing 187, and the motor 113 can be cooled. Further, a second cooling plate 188 is in close contact with the outer periphery of the motor housing 187, and the motor 113 is also cooled by the second cooling plate 188. Further, the second cooling plate 188 is formed with a cooling path 189 for flowing a medium such as cooling water, thereby further improving the cooling efficiency.

回転軸部105の下端部にはタイミングギア111が設けられ、回転軸部108の下端部にはタイミングギア112が設けられており、タイミングギア111及び112が互いに噛み合うことにより、スクリューロータ102及び103が同期して非接触で回転するように構成されている。   A timing gear 111 is provided at the lower end portion of the rotating shaft portion 105, and a timing gear 112 is provided at the lower end portion of the rotating shaft portion 108. When the timing gears 111 and 112 mesh with each other, the screw rotors 102 and 103 are engaged. Are configured to rotate in a non-contact manner synchronously.

回転軸部108の軸受110とタイミングギア112間にはモータ113の永久磁石方式の回転子150が固定され、キャン151によりキャンド化されている。真空ポンプ駆動して排気室168内が真空になるとモータ113側も真空に引かれるので、キャン151で回転子150側を大気と分離することにより排気室168への大気の漏洩を防止している。また、運転開始時等に排気口153の圧力が大気圧よりも高くなると、排気室168内のプロセスガスがモータ113側に漏れることもある。この場合、モータがキャンド化されていることによりプロセスガスが大気へ漏れることを防止できる。キャン151の外側にはモータ113の電磁石方式の固定子152が固定されており、インバータによりスクリューロータ103の回転数を制御している。さらに、該回転運動をタイミングギア111及び112を介してスクリューロータ102を伝達することによりスクリューロータ102及び103は同期して非接触で回転するように構成されている。   A permanent magnet type rotor 150 of the motor 113 is fixed between the bearing 110 and the timing gear 112 of the rotating shaft portion 108, and canned by a can 151. When the vacuum pump is driven and the inside of the exhaust chamber 168 is evacuated, the motor 113 side is also evacuated, so the can 151 prevents the rotor 150 side from being separated from the atmosphere, thereby preventing atmospheric leakage to the exhaust chamber 168. . Further, when the pressure of the exhaust port 153 becomes higher than the atmospheric pressure at the start of operation, the process gas in the exhaust chamber 168 may leak to the motor 113 side. In this case, the process gas can be prevented from leaking to the atmosphere due to the motor being canned. An electromagnet stator 152 of the motor 113 is fixed outside the can 151, and the rotational speed of the screw rotor 103 is controlled by an inverter. Furthermore, the screw rotors 102 and 103 are configured to rotate in a non-contact manner synchronously by transmitting the rotational motion to the screw rotor 102 via the timing gears 111 and 112.

タイミングギア111及び112はオイルハウジング125で仕切られた潤滑油126が貯留されているオイル室127内に収納されている。タイミングギア111及び112には図示していない潤滑油供給手段により潤滑油が供給されるように構成されている。さらに、タイミングギア111及び112の軸方向の厚みを変え、軸方向底面を合わせて配置することにより、タイミングギア111から回転の遠心力によりタイミングギア112へ飛ばされた潤滑油がタイミングギア112との段差部分で止められて、タイミングギア111及び112との噛み合い部分を潤滑するように構成されている。   The timing gears 111 and 112 are housed in an oil chamber 127 in which lubricating oil 126 partitioned by an oil housing 125 is stored. The timing gears 111 and 112 are configured to be supplied with lubricating oil by a lubricating oil supply means (not shown). Further, by changing the axial thickness of the timing gears 111 and 112 and aligning the bottom surfaces in the axial direction, the lubricating oil blown from the timing gear 111 to the timing gear 112 due to the centrifugal force of rotation is exchanged with the timing gear 112. Stopped at the stepped portion, the meshing portion with the timing gears 111 and 112 is lubricated.

次に、図5の第二のスクリュー式真空ポンプ(回転ロータ式ポンプ、片持ち式回転ポンプ、後段真空ポンプもしくはメインポンプ)1Bについて、図3及び図4を用いて説明する。
図3は第二のスクリュー式真空ポンプ(回転ロータ式ポンプ、片持ち式回転ポンプ、後段真空ポンプもしくはメインポンプ)1Bの実施の形態を模式的に示す断面図である。また、図4は図3のB−B断面図である。
図示するように、このスクリュー式真空ポンプ1Bは、縦置に配置された一対のスクリューロータ202,203を備え、この一対のスクリューロータ202、203は排気室ハウジング271の内部に収納されている。排気室ハウジング271はロータハウジング204、上端ハウジング272及び軸受ハウジング276により構成されている。
Next, the second screw type vacuum pump (rotary rotor type pump, cantilever type rotary pump, rear vacuum pump or main pump) 1B of FIG. 5 will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a sectional view schematically showing an embodiment of the second screw type vacuum pump (rotary rotor type pump, cantilever type rotary pump, rear vacuum pump or main pump) 1B. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
As shown in the figure, the screw type vacuum pump 1 B includes a pair of screw rotors 202 and 203 arranged vertically, and the pair of screw rotors 202 and 203 are housed inside an exhaust chamber housing 271. The exhaust chamber housing 271 includes a rotor housing 204, an upper end housing 272, and a bearing housing 276.

前記一対のスクリューロータ202、203と排気室ハウジング271により複数の作動室207が形成される。この複数の作動室207は上端ハウジング272に形成された吸気口253からプロセスガス(反応生成ガス)を吸入し、前記一対のスクリューロータ202、203の回転に伴いプロセスガス(反応生成ガス)を移送してロータハウジング204の下端の側面に形成された排出口(排気口)254から排気する。   A plurality of working chambers 207 are formed by the pair of screw rotors 202 and 203 and the exhaust chamber housing 271. The plurality of working chambers 207 suck process gas (reaction product gas) from an intake port 253 formed in the upper end housing 272 and transfer the process gas (reaction product gas) as the pair of screw rotors 202 and 203 rotate. Then, the air is exhausted from an exhaust port (exhaust port) 254 formed on the side surface of the lower end of the rotor housing 204.

上端ハウジング272、つまり下記説明の構造をもつ片持ちのスクリューロータ202,203の上部には、第一のスクリュー式真空ポンプ1Aの排気口154と第二のスクリュー式真空ポンプ1Bの吸気口253との間の中間圧が脈動した際に、脈動を緩衝するための脈動防止空間290が形成されている。例えば、極端な場合として真空状態から急激に大気圧を排気すると、脈動の最高圧力は大気圧以上(場合によっては大気圧の数倍以上)となり、第一のスクリュー式真空ポンプ1Aの排気口154と第二のスクリュー式真空ポンプ1Bの吸気口253との間で脈動が生じると、圧力の低い第一のスクリュー式真空ポンプ1Aの軸受109側へプロセスガスが漏れ、故障の原因となる。また、中間圧に圧力変化の大きい脈動が生じると、第一のスクリュー式真空ポンプ1A及び第二のスクリュー式真空ポンプ1Bのような片持ちのスクリューロータの場合、スクリューロータを曲げる方向に偏った力が発生し、スクリューロータ間もしくはスクリューロータとハウジング間で接触が生じ破壊の原因となる。特に、第一のスクリュー式真空ポンプは例えば一対のスクリューロータを3条と4条、4条と6条というように並列に複数の作動室が形成され、容積圧縮して排気しているため、排気端面での各作動室の圧力が異なり、スクリューロータに対して曲げる方向への力が大きくなる。第二のスクリュー式真空ポンプでは、両スクリューロータを1条とし、容積圧縮しないで排気する構造であり、第一のスクリュー式真空ポンプのスクリューロータと比較して軸径も小さいので、第一の真空ポンプと比較してスクリューロータに対して曲げる方向への力はそれほど大きくはならない。   At the upper end of the upper end housing 272, that is, the cantilevered screw rotors 202, 203 having the structure described below, an exhaust port 154 of the first screw type vacuum pump 1A and an intake port 253 of the second screw type vacuum pump 1B are provided. A pulsation prevention space 290 for buffering the pulsation is formed when the intermediate pressure between the two pulsates. For example, when the atmospheric pressure is suddenly exhausted from the vacuum state as an extreme case, the maximum pressure of the pulsation becomes equal to or higher than the atmospheric pressure (in some cases, more than several times the atmospheric pressure), and the exhaust port 154 of the first screw type vacuum pump 1A. And pulsation between the suction port 253 of the second screw type vacuum pump 1B and process gas leaks to the bearing 109 side of the first screw type vacuum pump 1A having a low pressure, causing a failure. Further, when a pulsation with a large pressure change occurs in the intermediate pressure, in the case of cantilever screw rotors such as the first screw vacuum pump 1A and the second screw vacuum pump 1B, the screw rotor is biased in the bending direction. A force is generated, causing contact between the screw rotor or between the screw rotor and the housing, causing damage. In particular, the first screw-type vacuum pump has a plurality of working chambers formed in parallel, for example, a pair of screw rotors such as three, four, four, and six, and is exhausted by volume compression. The pressure of each working chamber at the exhaust end face is different, and the force in the direction of bending with respect to the screw rotor increases. The second screw-type vacuum pump has a structure in which both screw rotors are single and exhausted without volume compression. Since the shaft diameter is smaller than the screw rotor of the first screw-type vacuum pump, Compared with the vacuum pump, the force in the direction of bending with respect to the screw rotor is not so great.

上端ハウジング272内に形成された脈動防止空間290には反応生成物が排気室268内に侵入しないように吸気口253と排気室268間を仕切るようにトラップ部材291が配置されている。トラップ部材291は下端から上端に行くにしたがって先細りとなる中空構造で、上端ハウジング272とトラップ部材291との間に形成される溝部292に反応生成物が堆積するような構成となっている。上端ハウジング272を上面フランジと吸気口253が形成された側面ハウジングという構成にすることにより、該上面フランジを取り外すだけで、前記溝部292に堆積した反応生成物を掃除することができる。   A trap member 291 is disposed in the pulsation prevention space 290 formed in the upper end housing 272 so as to partition the intake port 253 and the exhaust chamber 268 so that reaction products do not enter the exhaust chamber 268. The trap member 291 has a hollow structure that tapers from the lower end to the upper end, and is configured such that reaction products accumulate in a groove 292 formed between the upper end housing 272 and the trap member 291. By configuring the upper end housing 272 as a side housing in which the upper surface flange and the air inlet 253 are formed, the reaction product accumulated in the groove portion 292 can be cleaned only by removing the upper surface flange.

スクリューロータ202、203と少なくともロータハウジング204間は微小隙間とされる。   A small gap is formed between the screw rotors 202 and 203 and at least the rotor housing 204.

スクリューロータ202は、ロータ部材256と回転軸部材205により構成されている。ロータ部材256及び回転軸部材205は鉄系の素材でできている。ロータ部材256は中空ロータであり、ロータ部材256の内周に上部に行くにしたがって狭くなるテーパを設け、さらに回転軸部材205の上端にも端部に行くにしたがって細くなるロータ部材256のテーパと同形状のテーパを設けてある。そしてロータ部材256と回転軸部材205のテーパ部を圧密着させることによりロータ部材156と回転軸部材205との回転軸を容易に一致させることができる。ロータ部材256と回転軸部材205は同じ鉄系の素材であり、温度変化による熱膨張量の違いはほとんどない。ロータ部材256と回転軸部材205とは、ロータ部材256の中空内上面と回転軸部材205の上端に締結されたボルト259との間に皿バネ258を配置することによりテーパ部で圧密着される。スクリューロータ202の上端部にはロータ部材256の中空部に反応性生物が堆積しないように蓋260が締結されている。   The screw rotor 202 includes a rotor member 256 and a rotating shaft member 205. The rotor member 256 and the rotating shaft member 205 are made of an iron-based material. The rotor member 256 is a hollow rotor, and a taper that narrows toward the upper part is provided on the inner periphery of the rotor member 256, and further, the taper of the rotor member 256 that becomes narrower toward the end also on the upper end of the rotary shaft member 205. A taper of the same shape is provided. Then, the rotating shafts of the rotor member 156 and the rotating shaft member 205 can be easily matched by press-contacting the tapered portions of the rotor member 256 and the rotating shaft member 205 with each other. The rotor member 256 and the rotating shaft member 205 are the same iron-based material, and there is almost no difference in the amount of thermal expansion due to temperature change. The rotor member 256 and the rotary shaft member 205 are pressure-contacted by a tapered portion by disposing a disc spring 258 between the hollow inner upper surface of the rotor member 256 and the bolt 259 fastened to the upper end of the rotary shaft member 205. . A lid 260 is fastened to the upper end portion of the screw rotor 202 so that reactive organisms do not accumulate in the hollow portion of the rotor member 256.

同様に、スクリューロータ203は、ロータ部材261と回転軸部材208により構成されている。ロータ部材261及び回転軸部材208は鉄系の素材でできている。ロータ部材261は中空ロータであり、ロータ部材261の内周上部に行くにしたがって狭くなるテーパを設け、さらに回転軸部材208の上端にも端部に行くにしたがって細くなり、ロータ部材261のテーパと同形状のテーパを設けてある。そしてロータ部材261と回転軸部材208のテーパ部を圧密着させることによりロータ部材261と回転軸部材208との回転軸を容易に一致させることができる。ロータ部材261と回転軸部材208は同じ鉄系の素材であり、温度変化による熱膨張量の違いはほとんどない。ロータ部材261と回転軸部材208とは、ロータ部材261の中空内上面と回転軸部材208の上端に締結されたボルト264との間に皿バネ264を配置することによりテーパ部で圧密着される。スクリューロータ203の上端部にはロータ部材261の中空部に反応性生物が堆積しないように蓋265が締結されている。   Similarly, the screw rotor 203 includes a rotor member 261 and a rotating shaft member 208. The rotor member 261 and the rotating shaft member 208 are made of an iron-based material. The rotor member 261 is a hollow rotor, and is provided with a taper that becomes narrower toward the upper part of the inner periphery of the rotor member 261. Further, the upper end of the rotary shaft member 208 becomes thinner toward the end, and the taper of the rotor member 261 is reduced. A taper of the same shape is provided. Then, the rotating shafts of the rotor member 261 and the rotating shaft member 208 can be easily matched by pressing the tapered portions of the rotor member 261 and the rotating shaft member 208 together. The rotor member 261 and the rotating shaft member 208 are the same iron-based material, and there is almost no difference in the amount of thermal expansion due to temperature change. The rotor member 261 and the rotary shaft member 208 are pressure-contacted by a tapered portion by disposing a disc spring 264 between the hollow inner upper surface of the rotor member 261 and the bolt 264 fastened to the upper end of the rotary shaft member 208. . A lid 265 is fastened to the upper end portion of the screw rotor 203 so that reactive organisms do not accumulate in the hollow portion of the rotor member 261.

第一のスクリュー式真空ポンプは、排気容量を得るために、スクリューロータが大きくなり、回転部の重量は重くなる。しかしながら、運転中の排気室168は分子流領域付近であり、スクリューロータ間及びスクリューロータとロータケーシング間等の隙間は広くできるため、熱膨張係数の大きな材料でも使用が可能である。従って、第一のスクリュー式真空ポンプのスクリューロータは、熱膨張係数は大きいが軽量であるアルミ系の材料が最適である。
それに対し、第二のスクリュー式真空ポンプは第一のスクリュー式真空ポンプより排気容量が小さいため、スクリューロータ部は小型であるが、大気の逆流を抑えるためのシール機能が必要なため、スクリューロータ間及びスクリューロータとロータケーシング間等の隙間を狭くする必要がある。従って、第二のスクリュー式真空ポンプのスクリューロータは、密度は大きいが熱膨張係数は小さい鉄系の材料が最適である。
In the first screw-type vacuum pump, in order to obtain the exhaust capacity, the screw rotor becomes large, and the weight of the rotating part becomes heavy. However, the exhaust chamber 168 in operation is in the vicinity of the molecular flow region, and the gap between the screw rotor and between the screw rotor and the rotor casing can be widened. Therefore, even a material having a large thermal expansion coefficient can be used. Therefore, the screw rotor of the first screw type vacuum pump is optimally made of an aluminum-based material that has a large thermal expansion coefficient but is lightweight.
On the other hand, the second screw type vacuum pump has a smaller exhaust capacity than the first screw type vacuum pump, so the screw rotor part is small, but it needs a sealing function to suppress the backflow of the atmosphere. It is necessary to narrow the gap between the screw rotor and the rotor casing. Therefore, the screw rotor of the second screw-type vacuum pump is optimally an iron-based material having a high density but a low thermal expansion coefficient.

スクリューロータ202は、ロータの回転軸部205が、回転軸部205の下方で上部に設けられた軸受206、201及び下部に設けられた軸受223によりロータハウジング204内で回転自在に支持されている。軸受206と排気室268との間には排気室内のプロセスガス(反応生成ガス)が軸受側に漏れて軸受に堆積したり、潤滑油を汚染しないように、さらには軸受側206の潤滑油が排気室268側に漏れないように軸シール269が設けられている。また、軸受206、201、223は皿ばね(図示なし。)等で与圧をかけられている。   In the screw rotor 202, the rotary shaft portion 205 of the rotor is rotatably supported in the rotor housing 204 by bearings 206 and 201 provided in the upper portion below the rotary shaft portion 205 and a bearing 223 provided in the lower portion. . In order to prevent the process gas (reaction product gas) in the exhaust chamber from leaking to the bearing side and accumulating on the bearing between the bearing 206 and the exhaust chamber 268, the lubricating oil on the bearing side 206 is further removed. A shaft seal 269 is provided so as not to leak to the exhaust chamber 268 side. The bearings 206, 201, and 223 are pressurized by a disc spring (not shown).

また、スクリューロータ203も同様に、ロータの回転軸部208が、回転軸部208の下方で上部に設けられた軸受209、210及び下部に設けられた軸受224によりロータハウジング204内で回転自在に支持されている。軸受209と排気室268との間には排気室内のプロセスガス(反応生成ガス)が軸受側に漏れて軸受に堆積したり、潤滑油を汚染しないように、さらには軸受側209の潤滑油が排気室268側に漏れないように軸シール270が設けられている。軸受206、201、223は皿ばね(図示なし。)等で与圧をかけられている。   Similarly, in the screw rotor 203, the rotary shaft portion 208 of the rotor can be freely rotated in the rotor housing 204 by the bearings 209 and 210 provided in the upper portion below the rotary shaft portion 208 and the bearing 224 provided in the lower portion. It is supported. In order to prevent the process gas (reaction product gas) in the exhaust chamber from leaking to the bearing side and accumulating on the bearing between the bearing 209 and the exhaust chamber 268, the lubricating oil on the bearing side 209 is further removed. A shaft seal 270 is provided so as not to leak to the exhaust chamber 268 side. The bearings 206, 201, and 223 are pressurized by a disc spring (not shown) or the like.

軸受206,201の外輪は、鉄系の素材でできた円柱形状の軸受支持部材275の内周に圧接固定され、軸受支持部材275の外周部分は鉄系の素材でできた軸受ハウジング276に圧接固定している。軸受支持部材275の下端には軸受の外輪と軸受ハウジング276に対して回転軸方向で位置決めし易いように回転軸の放射方向に突出部280が形成されている。同様に、軸受209,210の外輪は、鉄系の素材でできた軸受支持部材277に圧接固定され、軸受支持部材277は鉄系の素材でできた軸受ハウジング276に圧接固定している。軸受支持部材277の下端には軸受の外輪と軸受ハウジング276に対して回転軸方向で位置決めし易いように回転軸の放射方向に突出部281が形成されている。軸受支持部材275、277は後記する空部282内で軸受を支持するように配置される。
このように軸受支持部材275、277を介して軸受206,207、209,210の外輪を軸受ハウジング276に固定することにより、中空部282と軸受206,207、209,210を回転軸方向で直列に配置せずに、真空ポンプの軸方向長を短くすることもできる。
The outer rings of the bearings 206 and 201 are fixed to the inner periphery of a cylindrical bearing support member 275 made of an iron-based material, and the outer peripheral portion of the bearing support member 275 is pressed against a bearing housing 276 made of an iron-based material. It is fixed. At the lower end of the bearing support member 275, a protrusion 280 is formed in the radial direction of the rotary shaft so as to be easily positioned with respect to the outer ring of the bearing and the bearing housing 276 in the rotary shaft direction. Similarly, the outer rings of the bearings 209 and 210 are press-fixed to a bearing support member 277 made of an iron-based material, and the bearing support member 277 is press-fixed to a bearing housing 276 made of an iron-based material. At the lower end of the bearing support member 277, a protruding portion 281 is formed in the radial direction of the rotary shaft so as to be easily positioned with respect to the outer ring of the bearing and the bearing housing 276 in the rotary shaft direction. The bearing support members 275 and 277 are disposed so as to support the bearing in the empty portion 282 described later.
Thus, by fixing the outer ring of the bearings 206, 207, 209, 210 to the bearing housing 276 via the bearing support members 275, 277, the hollow portion 282 and the bearings 206, 207, 209, 210 are connected in series in the rotation axis direction. The axial length of the vacuum pump can be shortened without being arranged in the above.

さらに、軸受ハウジング276には軸受206,207、209,210と排気室268とを熱的に断熱するための中空部282が形成されている。このように排気室268で発生した排気ガスの圧縮熱等の熱が、軸受206,207、209,210へ伝達しないように、排気室268と軸受206,207、209,210との間の熱伝導経路に空間を設けることにより、軸受206,207、209,210へ熱が伝達しにくくなり、軸受206,207、209,210が高温になることによる破壊を防止することができる。この中空部282は軸受206,207、209,210の周辺に設けることにより、軸受ハウジング176を介して軸受206,207、209,210へ熱が伝わる熱伝導経路を長くできるので、より断熱効果が向上する。さらに、反応生成ガスを排気する場合、反応生成物が堆積しないように、反応生成ガスが流れる経路(吸気口253→排気室268→排気口254)を高温にして真空ポンプを運転する必要があるが、中空部282により高温に維持されている排気室268周辺の熱が、軸受206,207、209,210へ伝達するのを防止するという効果もある。   Further, the bearing housing 276 is formed with a hollow portion 282 for thermally insulating the bearings 206, 207, 209, 210 and the exhaust chamber 268. Thus, heat between the exhaust chamber 268 and the bearings 206, 207, 209, 210 is prevented so that heat such as compression heat of the exhaust gas generated in the exhaust chamber 268 is not transmitted to the bearings 206, 207, 209, 210. By providing a space in the conduction path, it becomes difficult for heat to be transferred to the bearings 206, 207, 209, and 210, and breakage due to a high temperature of the bearings 206, 207, 209, and 210 can be prevented. By providing the hollow portion 282 around the bearings 206, 207, 209, and 210, a heat conduction path through which heat is transmitted to the bearings 206, 207, 209, and 210 via the bearing housing 176 can be lengthened, so that a more heat insulating effect can be obtained. improves. Further, when the reaction product gas is exhausted, it is necessary to operate the vacuum pump with a high temperature in the path (intake port 253 → exhaust chamber 268 → exhaust port 254) through which the reaction product gas flows so that the reaction product does not accumulate. However, there is an effect that heat around the exhaust chamber 268 maintained at a high temperature by the hollow portion 282 is prevented from being transmitted to the bearings 206, 207, 209, and 210.

排気室ハウジング271を構成するロータハウジング204、上端ハウジング272及び軸受ハウジング276は、鉄系の素材でできたロータ部材161と同じ鉄系の素材で構成されており、熱膨張率を同等とすることによりスクリューロータ202,203と排気室ハウジング271との隙間が温度により変化しないようにしている。   The rotor housing 204, the upper end housing 272, and the bearing housing 276 constituting the exhaust chamber housing 271 are made of the same iron-based material as the rotor member 161 made of an iron-based material, and have the same thermal expansion coefficient. Thus, the gap between the screw rotors 202 and 203 and the exhaust chamber housing 271 is prevented from changing with temperature.

ロータハウジング204の周辺には排気室268内の温度を制御するためのアルミ系の素材でできた伝熱プレート283が密着されている。該伝熱プレート283には冷却媒体(水等)もしくは加熱媒体(高温高圧蒸気等)を流すための経路284が形成されており、加熱・冷却はこれらの媒体で行う。例えば、タングステン系等の高温低温(常温に近い温度)で固化する反応生成ガスを排気する場合は、排気室を低温に維持する必要があり、経路284に冷却水を流す。このように鉄系の素材よりも熱伝導率のよいアルミ系素材でできた伝熱プレート283をロータハウジング204に密着させて、ロータハウジング204の均熱化をしている。   A heat transfer plate 283 made of an aluminum material for controlling the temperature in the exhaust chamber 268 is in close contact with the periphery of the rotor housing 204. A passage 284 for flowing a cooling medium (water or the like) or a heating medium (high-temperature high-pressure steam or the like) is formed in the heat transfer plate 283, and heating / cooling is performed with these media. For example, when exhausting a reaction product gas that solidifies at a high temperature and low temperature (temperature close to normal temperature) such as tungsten, the exhaust chamber needs to be maintained at a low temperature, and cooling water is supplied to the path 284. In this way, the heat transfer plate 283 made of an aluminum material having a thermal conductivity better than that of an iron material is brought into close contact with the rotor housing 204 to equalize the temperature of the rotor housing 204.

軸受ハウジング276の下端であり、軸受ハウジング276を介して軸受206,207、209,210へ熱が伝わる熱伝導経路と接する位置にはアルミ系の素材でできた冷却プレート285が配置されている。中空部282だけでは十分に軸受206,207、209,210を低温に維持できない場合、前記冷却プレート285が配置されていることにより、軸受206,207、209,210へ伝導する熱量を減らすことができるので、軸受206,207、209,210の温度上昇を抑えることができる。
該冷却プレート285には冷却水等の媒体を流すための冷却経路286が形成されており、冷却効率をより向上させている。
A cooling plate 285 made of an aluminum-based material is disposed at a position at the lower end of the bearing housing 276 and in contact with a heat conduction path through which heat is transferred to the bearings 206, 207, 209, and 210 via the bearing housing 276. When the bearings 206, 207, 209, and 210 cannot be sufficiently maintained at a low temperature only by the hollow portion 282, the cooling plate 285 is disposed to reduce the amount of heat conducted to the bearings 206, 207, 209, and 210. Therefore, the temperature rise of the bearings 206, 207, 209, and 210 can be suppressed.
The cooling plate 285 is provided with a cooling path 286 for allowing a medium such as cooling water to flow, thereby further improving the cooling efficiency.

さらに、前記冷却プレート285はモータハウジング287とも接しており、モータ213も冷却することができる。さらにモータハウジング287の外周には第二の冷却プレート288が密着しており、該第二の冷却プレート288によってもモータ213は冷却される。また、第二の冷却プレート288には冷却水等の媒体を流すための冷却経路289が形成されており、冷却効率をより向上させている。   Further, the cooling plate 285 is in contact with the motor housing 287, and the motor 213 can be cooled. Further, a second cooling plate 288 is in close contact with the outer periphery of the motor housing 287, and the motor 213 is also cooled by the second cooling plate 288. The second cooling plate 288 is provided with a cooling path 289 for allowing a medium such as cooling water to flow, thereby further improving the cooling efficiency.

回転軸部205の下端部にはタイミングギア211が設けられ、回転軸部208の下端部にはタイミングギア212が設けられており、タイミングギア211及び212が互いに噛み合うことにより、スクリューロータ202及び203が同期して非接触で回転するように構成されている。   A timing gear 211 is provided at the lower end portion of the rotating shaft portion 205, and a timing gear 212 is provided at the lower end portion of the rotating shaft portion 208. When the timing gears 211 and 212 mesh with each other, the screw rotors 202 and 203 are engaged. Are configured to rotate in a non-contact manner synchronously.

回転軸部208の軸受210とタイミングギア212間にはモータ213の永久磁石方式の回転子250が固定され、キャン251によりキャンド化されている。第二のスクリュー式真空ポンプの排気口254側が詰まると、排気口254付近の圧力が大気圧よりも高くなることもあり、排気室268内のプロセスガスがモータ213側に漏れる。この場合、モータ213がキャンド化されていることによりプロセスガスが大気へ漏れることを防止できる。キャン251の外側にはモータ213の電磁石方式の固定子252が固定されており、インバータによりスクリューロータ203の回転数を制御している。さらに、該回転運動をタイミングギア211及び212を介してスクリューロータ202の伝達することによりスクリューロータ202及び203は同期して非接触で回転するように構成されている。   A permanent magnet type rotor 250 of the motor 213 is fixed between the bearing 210 of the rotating shaft portion 208 and the timing gear 212, and canned by a can 251. When the exhaust port 254 side of the second screw type vacuum pump is clogged, the pressure in the vicinity of the exhaust port 254 may become higher than the atmospheric pressure, and the process gas in the exhaust chamber 268 leaks to the motor 213 side. In this case, since the motor 213 is canned, the process gas can be prevented from leaking to the atmosphere. An electromagnet stator 252 of the motor 213 is fixed outside the can 251 and the rotational speed of the screw rotor 203 is controlled by an inverter. Furthermore, the screw rotors 202 and 203 are configured to rotate in a non-contact manner synchronously by transmitting the rotational motion to the screw rotor 202 via the timing gears 211 and 212.

タイミングギア211及び212はオイルハウジング225で仕切られた潤滑油226が貯留されているオイル室227内に収納されている。タイミングギア211及び212には図示していない潤滑油供給手段により潤滑油が供給されるように構成されている。さらに、タイミングギア211及び212の軸方向の厚みを変え、軸方向底面を合わせて配置することにより、タイミングギア211から回転の遠心力によりタイミングギア212へ飛ばされた潤滑油がタイミングギア212との段差部分で止められて、タイミングギア211及び212との噛み合い部分を潤滑するように構成されている。   The timing gears 211 and 212 are accommodated in an oil chamber 227 in which lubricating oil 226 partitioned by an oil housing 225 is stored. The timing gears 211 and 212 are configured to be supplied with lubricating oil by a lubricating oil supply means (not shown). Furthermore, by changing the axial thickness of the timing gears 211 and 212 and aligning the bottom surfaces in the axial direction, the lubricating oil blown from the timing gear 211 to the timing gear 212 by the centrifugal force of rotation is exchanged with the timing gear 212. Stopped by the stepped portion, the meshing portion with the timing gears 211 and 212 is lubricated.

反応生成ガスは圧力が高くなると固化しやすい種類のものもあるため、大気側に配置されている第二のスクリュー式真空ポンプ1Bのロータハウジング204の側面には排気室内に不活性ガスを注入し、反応生成ガスを希釈して反応生成物ができにくくするための不活性ガス注入路295が設けられている。   Since some reaction product gases tend to solidify when the pressure increases, an inert gas is injected into the exhaust chamber on the side of the rotor housing 204 of the second screw vacuum pump 1B disposed on the atmosphere side. An inert gas injection path 295 is provided for diluting the reaction product gas to make it difficult to produce a reaction product.

最後に図5を用いて、前記第一のスクリュー式真空ポンプ1Aの排気口154と第二のスクリュー式真空ポンプ1Bの吸気口253を直列に連結して縦置き二段スクリュー式真空ポンプ300の構成について説明する。   Finally, referring to FIG. 5, the exhaust port 154 of the first screw type vacuum pump 1A and the intake port 253 of the second screw type vacuum pump 1B are connected in series and the vertical two-stage screw type vacuum pump 300 is connected. The configuration will be described.

図5に示すように、前記第一のスクリュー式真空ポンプ1Aの排気口154、第二のスクリュー式真空ポンプ1Bの吸気口253及び中間配管301で形成されている排気経路は水平になるように配置することにより、コンダクタンスをほとんど落とすことなく、前記第一のスクリュー式真空ポンプ1Aの排気口154と第二のスクリュー式真空ポンプ1Bの吸気口253を接続することができる。
また、中間配管301を用いないで第一のスクリュー式真空ポンプ1Aの排気口154と第二のスクリュー式真空ポンプ1Bの吸気口253を接続してもよい。
As shown in FIG. 5, the exhaust path formed by the exhaust port 154 of the first screw-type vacuum pump 1A, the intake port 253 of the second screw-type vacuum pump 1B, and the intermediate pipe 301 is horizontal. By disposing, the exhaust port 154 of the first screw type vacuum pump 1A and the intake port 253 of the second screw type vacuum pump 1B can be connected with almost no decrease in conductance.
Further, the exhaust port 154 of the first screw-type vacuum pump 1A and the intake port 253 of the second screw-type vacuum pump 1B may be connected without using the intermediate pipe 301.

スクリューロータ部分の修理やメンテナンス等を行う場合は、第一のスクリュー式真空ポンプ及び第二のスクリュー式真空ポンプの各々の軸受ハウジングとロータハウジングとの締結を解除しロータハウジングとともにロータハウジングよりも上部に配置されている上端ハウジング等を取り外すことにより、容易にスクリューロータ部分を作業者に対して露出することができ、作業性が向上するとともに、組立も容易となる。 When repairing or maintaining the screw rotor part, the fastening between the bearing housing and the rotor housing of each of the first screw type vacuum pump and the second screw type vacuum pump is released, and the upper part of the rotor housing together with the rotor housing. By removing the upper end housing and the like disposed on the screw rotor portion, the screw rotor portion can be easily exposed to the operator, so that workability is improved and assembly is facilitated.

回転ロータ式流体ポンプ、片持ち式回転流体ポンプ、回転ロータ式真空ポンプ、片持ち式回転真空ポンプ等に適応可能である。特に、半導体製造工程で使用されるプロセスガスを排気するための片持ちスクリュー式真空ポンプ、その中でも該片持ちスクリュー式真空ポンプを複数台を直列に連結した多段片持ちスクリュー式真空ポンプに適用できる。   It can be applied to a rotary rotor type fluid pump, a cantilever type rotary fluid pump, a rotary rotor type vacuum pump, a cantilever type rotary vacuum pump, and the like. In particular, it can be applied to a cantilever screw vacuum pump for exhausting process gas used in semiconductor manufacturing processes, and in particular, to a multi-stage cantilever screw vacuum pump in which a plurality of cantilever screw vacuum pumps are connected in series. .

本願発明に係る二段スクリュー式真空ポンプの第一のスクリュー式真空ポンプの実施の形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically embodiment of the 1st screw type vacuum pump of the two-stage screw type vacuum pump which concerns on this invention. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本願発明に係る二段スクリュー式真空ポンプの第二のスクリュー式真空ポンプの実施の形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically embodiment of the 2nd screw type vacuum pump of the two-stage screw type vacuum pump which concerns on this invention. 図3のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 本願発明に係る二段スクリュー式真空ポンプの実施の形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically embodiment of the two-stage screw type vacuum pump which concerns on this invention. 従来技術を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the prior art. 図6の側面図である。FIG. 7 is a side view of FIG. 6.

符号の説明Explanation of symbols

1A 第一のスクリュー式真空ポンプ
102,103 スクリューロータ
104 ロータハウジング
105 回転軸部材
101、106、109、110、123、124 軸受
107 作動室が形成
113 モータ
111、112 タイミングギア
125 オイルハウジング
126 潤滑油
150 回転子
151 キャン
152 固定子
153 吸気口
154 排出口(排気口)
156 ロータ部材
157 筒部材
166 段部
158、163 皿バネ
159、164 ボルト
160、165 蓋
168 排気室
169、170 軸シール
171 排気室ハウジング
172 上端ハウジング
173 軸受ハウジング
174 邪魔板
175、177 軸受支持部材
182 中空部
183 伝熱プレート
184 経路
185 冷却プレート
186、189 冷却経路
188 第二の冷却プレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A 1st screw type vacuum pump 102,103 Screw rotor 104 Rotor housing 105 Rotary shaft member 101,106,109,110,123,124 Bearing 107 A working chamber is formed 113 Motor 111,112 Timing gear 125 Oil housing 126 Lubricating oil 150 Rotor 151 Can 152 Stator 153 Intake port 154 Discharge port (exhaust port)
156 Rotor member 157 Cylinder member 166 Stepped portions 158 and 163 Disc springs 159 and 164 Bolt 160 and 165 Lid 168 Exhaust chamber 169 and 170 Shaft seal 171 Exhaust chamber housing 172 Upper end housing 173 Bearing housing 174 Baffle plates 175 and 177 Bearing support member 182 Hollow part 183 Heat transfer plate 184 Path 185 Cooling plate 186, 189 Cooling path 188 Second cooling plate

Claims (3)

半導体製造工程に用いられる縦置きスクリュー真空ポンプであって、一対のスクリューロータが回転軸を鉛直にしてハウジング内に回転自在に固定されており、吸気口がハウジングの上端面から側面にかけて開口され、かつ鉛直上方から見て少なくともスクリューロータの一部と重なる位置に開口しており、ハウジングの下部に排気口が開口され、ハウジングと一対のスクリューロータで吸気口と排気口とが常に連通しないように仕切られ、
前記吸気側のハウジングと一対のスクリューロータで排気室が閉じるまでの位置における、吸気口下端部のハウジング内周部分に、反応生成物を収容するための窪みを設けたことを特徴とする縦置きスクリュー式真空ポンプ。
A vertical screw vacuum pump used in a semiconductor manufacturing process, wherein a pair of screw rotors are rotatably fixed in a housing with a rotating shaft vertical, and an intake port is opened from an upper end surface to a side surface of the housing, It opens at a position that overlaps at least a part of the screw rotor as viewed from above, and an exhaust port is opened at the lower part of the housing so that the intake port and the exhaust port do not always communicate with each other between the housing and the pair of screw rotors. Partitioned,
A vertical installation characterized in that a recess for accommodating a reaction product is provided in a housing inner peripheral portion at a lower end portion of the intake port at a position until the exhaust chamber is closed by the housing on the intake side and a pair of screw rotors. Screw type vacuum pump.
前記鉛直上方から見てスクリューロータの一部と重なる位置に配置された吸気口と前記スクリューロータ上端面との重なり部分を覆うようにスクリューロータ上端面と吸気口間に邪魔板を配置したことを特徴とする請求項1に記載の縦置きスクリュー式真空ポンプ。   A baffle plate is disposed between the upper end surface of the screw rotor and the intake port so as to cover an overlapping portion between the upper end surface of the screw rotor and the intake port disposed at a position overlapping with a part of the screw rotor as viewed from above vertically. The vertical screw vacuum pump according to claim 1, wherein the vertical screw vacuum pump is provided. 前記上端部に形成された吸気口を、鉛直上方から見て少なくとも反応生成物を収容するための窪みと重なる位置に設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の縦置きスクリュー式真空ポンプ。   The vertical screw-type vacuum according to claim 1 or 2, wherein the intake port formed in the upper end portion is provided at a position overlapping with at least a recess for accommodating a reaction product when viewed from above vertically. pump.
JP2007265690A 2007-10-11 2007-10-11 Vertical screw vacuum pump Pending JP2009092038A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007265690A JP2009092038A (en) 2007-10-11 2007-10-11 Vertical screw vacuum pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007265690A JP2009092038A (en) 2007-10-11 2007-10-11 Vertical screw vacuum pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009092038A true JP2009092038A (en) 2009-04-30

Family

ID=40664251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007265690A Pending JP2009092038A (en) 2007-10-11 2007-10-11 Vertical screw vacuum pump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009092038A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017008915A (en) * 2015-06-26 2017-01-12 株式会社荏原製作所 Vacuum pump
CN109458331A (en) * 2018-12-03 2019-03-12 江阴爱尔姆真空设备有限公司 A kind of rotors for dry double-screw vacuum pump with double cooling systems

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017008915A (en) * 2015-06-26 2017-01-12 株式会社荏原製作所 Vacuum pump
CN109458331A (en) * 2018-12-03 2019-03-12 江阴爱尔姆真空设备有限公司 A kind of rotors for dry double-screw vacuum pump with double cooling systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0451708B1 (en) Vacuum pump
US20100254835A1 (en) Scroll device integrating a feed pump
BE1014892A5 (en) Screw compressor oil free.
EP2119915B1 (en) Two-stage screw compressor and refrigerating device
JP2009092042A (en) Bearing protection mechanism for rotary rotor pump
US20100150760A1 (en) Rotary vacuum pump
JPH01163492A (en) Screw vacuum pump
CN112664453B (en) Vacuum pump device
EP2715139B1 (en) Vacuum pump
JP4000611B2 (en) Vacuum exhaust system
JP2009092038A (en) Vertical screw vacuum pump
JPH06505076A (en) Dry operation type two-shaft vacuum pump
WO2004083643A1 (en) Positive-displacement vacuum pump
JP2009092040A (en) 2-stage vacuum pump
EP0674106A1 (en) A multistage vacuum pump
JP2003172261A (en) Rotary shaft seal mechanism
JP2009092041A (en) Cantilever rotary pump
JPH0932766A (en) Screw fluid machine and screw gear
JPH11315794A (en) Screw dry vacuum pump with cooling mechanism
JP4111763B2 (en) Vertical screw vacuum pump
JP2004293434A (en) Dry pump
WO2006061558A1 (en) Vacuum pump with heat sink on rotor shaft
JPH11270482A (en) Vacuum pump
JPH10281089A (en) Vacuum pump
JPH01216082A (en) Vacuum pump