DE112006000321T5

DE112006000321T5 - Dichtungsstruktur einer Turbomolekularpumpe

Info

Publication number: DE112006000321T5
Application number: DE112006000321T
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Osaka Ohbayashi; Masashi Osaka Iguchi
Original assignee: Osaka Vacuum Ltd
Current assignee: Osaka Vacuum Ltd
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2008-01-31
Also published as: WO2006082864A1; JP4761783B2; CN101099043A; JP2006214362A

Abstract

Dichtungsstruktur einer Turbomolekularpumpe mit einer durch ein Wälzlager darin gelagerten Drehwelle, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zylinderförmige Buchse, die in ein stationäres Element eines Gehäuses der Turbomolekularpumpe radial bewegbar eingepasst ist, und einen Lagerzapfenwellenteil, der durch den Innenumfang der Buchse mit einem kleinen Zwischenraum in Bezug auf den Innenumfang der Buchse drehbar eingesetzt ist, aufweist, wobei der Lagerzapfenwellenteil einen Außenumfang aufweist, der fischgrätenförmige Nuten darin ausbildet, wobei jede Nut in einer V-Form gegen die Stromaufwärtsseite der Drehrichtung offen ist, und ein Zwischenraumdichtungsteil, der durch die Buchse und dem Lagerzapfenwellenteil definiert ist, neben den fischgrätenförmigen Nuten angeordnet ist.

Description

Fachgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsstruktur einer Turbomolekularpumpe, die zum Vakuumaustragen von Prozessgas, das derartiges wie korrodierendes Gas, leicht kondensierbares Gas oder dergleichen enthält, geeignet ist.
Hintergrund
Als Dichtungsstruktur einer Turbomolekularpumpe schlug der Anmelder eine Dichtungsstruktur einer Turbomolekularpumpe mit einer durch ein Wälzlager darin gestützten Drehwelle, wie in 7 veranschaulicht, vor, wobei die Dichtungsstruktur eine zylinderförmige Buchse c, die in ein stationäres Element b eines Gehäuses der Turbomolekularpumpe radial bewegbar eingepasst ist, und einen Lagerzapfenwellenteil d, der durch die Buchse c mit einem kleinen Zwischenraum in Bezug auf einen Innenumfang der Buchse c drehbar eingesetzt ist, wobei der Lagerzapfenwellenteil d einen Außenumfang aufweist, der darin fischgrätenförmige Nuten e und eine Schraubennut f ausbildet, umfasst, und Spülgas zwischen die Buchse c und dem Lagerzapfenwellenteil d eingebracht wird (vgl. Patentschrift 1).
Vorstehendes ist zum Herstellen einer Ausrichtwirkung zwischen dem Lagerzapfenwellenteil und der Buchse durch die Wirkung der fischgrätenförmigen Nuten und einer Schraubendichtwirkung durch die Schraubennut vorgesehen.
Patentschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-147385
Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Eine Dichtungsstruktur der Turbomolekularpumpe von Patentschrift 1 setzt eine Schraubendichtungsstruktur mit einer Schraubennut ein.
Jedoch ist die Dichtungsstruktur dahingehend problematisch, dass in einem Fall, in welchem die Motorseite der Turbomolekularpumpe auf Grund des Anhaltens einer Hilfspumpe Atmosphärendruck erhält oder die Abgasmenge überhöht ist und folglich der Druck der Hilfspumpe überhöht wurde, korrodierendes Abgas, Staub oder dergleichen durch eine Rotorseite der Turbomolekularpumpe in ein Motorgehäuse eindringen.
Diese liegt daran, dass das Abgas, Staub oder dergleichen durch die Schraubennut des Schraubenabdichtungsteils in die Motorgehäuseseite eindringt.
Mit Hilfspumpe ist hier eine Vakuumpumpe gemeint, die gleichzeitig als Hilfspumpe einer Hauptpumpe (z.B. einer Turbomolekularpumpe) betrieben wird, und wirkt zum groben Evakuieren des Atmosphärendrucks aus einem Vakuumgefäßes auf einen Druck von etwa 1 Pa.
Die Dichtungsstruktur mit dem Schraubendichtungsteil ist durch die Tatsache nachteilig, dass die Länge des in Achsrichtung erforderlichen Lagerzapfenwellenteils und folglich die Länge einer Drehwelle der Turbomolekularpumpe erhöht ist. Dies verursacht das Problem der Zunahme der Größe der Turbomolekularpumpe.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsstruktur einer Turbomolekularpumpe, die selbst dann verhindert, dass Abgas, Staub oder dergleichen in ein Motorgehäuse der Turbomolekularpumpe eindringen, wenn die Hilfspumpe angehalten oder der Druck an der Hilfspumpenseite erhöht wird, und die eine verkürzte axiale Länge aufweist, bereitzustellen, sowie die vorstehenden Probleme zu lösen.
Mittel zum Lösen der Probleme
Zum Erzielen der vorstehenden erfindungsgemäßen Aufgabe ist eine Dichtungsstruktur einer Turbomolekularpumpe mit einer durch ein Wälzlager darin gelagerten Drehwelle bereitgestellt, wobei sie eine zylinderförmige Buchse, die in ein stationäres Element eines Gehäuses der Turbomolekularpumpe radial bewegbar eingepasst ist, und einen Lagerzapfenwellenteil umfasst, der durch den Innenumfang der Buchse mit einem kleinen Zwischenraum in Bezug auf den Innenumfang der Buchse drehbar eingesetzt ist, wobei der Lagerzapfenwellenteil einen Außenumfang aufweist, der fischgrätenförmige Nuten darin ausbildet, wobei jede Nut in einer V-Form gegen die Stromaufwärtsseite der Drehrichtung offen ist und einen Zwischenraumdichtungsteil, der durch die Buchse und den Lagerzapfenwellenteil definiert ist, neben den fischgrätenförmigen Nuten angeordnet ist.
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß liegt ein Vorteil darin, dass es möglich ist, eine Turbomolekularpumpe mit einer Dichtungsstruktur, die selbst dann verhindern kann, dass Abgas, Staub oder dergleichen in ein Motorgehäuse der Turbomolekularpumpe eindringt, wenn der Druck der Hilfspumpenseite erhöht wird, und die einen Dichtungsteil mit einer verkürzten axialen Länge aufweist, bereitzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein senkrechter Querschnitt einer Turbomolekularpumpe mit einer Dichtungsstruktur der Ausführungsform 1.
2 ist eine Detailansicht eines Dichtungsstrukturteils.
3 ist eine erläuternde Ansicht auf die Leistungsfähigkeit der Dichtungsstruktur.
4 ist eine Detailansicht eines Dichtungsstrukturteils der Ausführungsform 2.
5 ist eine Detailansicht eines Dichtungsstrukturteils eines anderen Beispiels von Ausführungsform 2.
6 ist eine Detailansicht eines Dichtungsstrukturteils der Ausführungsform 3.
7 ist ein senkrechter Querschnitt einer herkömmlichen Turbomolekularpumpe.

1: Turbomolekularpumpe
2, 2',2'': Dichtungsstrukturteile
8a: Lagerzapfenwellenteil
8b: fischgrätenförmige Nuten
8c: Zwischenraumdichtungsteil
10, 10', 10': stationäre Elemente
12, 12': Buchsen
13a, 13b, 13c: O-Ringe

Bester Modus zum Durchführen der Erfindung
Hier wird nachstehend der beste Modus zur Durchführung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ausführungsform 1
Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
1 ist ein senkrechter Querschnitt einer Turbomolekularpumpe 1 mit einer Dichtungsstruktur der vorliegenden Erfindung, in welcher 2: ein hier nachstehend beschriebener Dichtungsstrukturteil, 3: eine Einlassöffnung und 4: eine Auslassöffnung.
Bezugsnummer 5 stellt einen Rotor dar, der einen Außenumfang mit einer Anzahl an radial an mehreren Stufen daran angeordneten Rotorblättern 6 aufweist.
Bezugsnummer 7 stellt Statorblätter dar.
Eine Drehwelle 8 ist in der Mitte des Rotors 5 angeordnet und wird integral mit dem Rotor 5 mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht.
Die Drehwelle 8 ist an den stationären Elementen 10, 11 eines Gehäuses durch Wälzlager 9a, 9b vom Fettschmiertyp drehbar gelagert.
Bezugsnummer 14 stellt einen Motor zum Antreiben der Drehwelle 8 dar, und Bezugsnummer 15 stellt ein Motorgehäuse dar.
Der Dichtungsstrukturteil 2 ist in 2 detailliert veranschaulicht.
Insbesondere ist der Dichtungsstrukturteil 2 aus einer zylinderförmigen Buchse 12, die in einem Wellenloch 10a des stationären Elements 10 lose eingepasst ist, um im Schaftloch 10a radial bewegbar zu sein, und einem Lagerzapfenwellenteil 8a, der durch die Buchse 12 drehbar eingesetzt ist, zusammengesetzt.
Ein Teil der Drehwelle 8 wirkt als der Lagerzapfenwellenteil 8a, und fischgrätenförmige Nuten 8b sind an einem Außenumfang des Lagerzapfenwellenteils 8a in der Nähe des Wälzlagers 9a ausgebildet, wobei jede Nut gegen die Stromaufwärtsseite der Drehrichtung V-förmig offen ist. Hier bedeutet „fischgrätenförmige Nuten" ein Paar an Nuten, die entlang einer imaginären Bezugslinie mit einem Abstand von einander ausgerichtet sind, wobei jedes Paar von zwei Nutabschnitten mit ersten Enden, die nah aneinander lokalisiert sind, und zweiten Enden, die voneinander entfernt lokalisiert sind, zusammengesetzt ist, und die zweiten Enden von jedem Teil näher an einer ersten Seite der imaginären Bezugslinie lokalisiert sind als die ersten Enden davon, und z.B. jedes Paar eine V-Form mit ersten miteinander verbundenen Enden und eine V-Form mit ersten voneinander getrennten Enden ausbildet. Demgemäß bedeutet „wobei jede Nut in einer V-Form gegen die Stromaufwärtsseite der Drehrichtung offen ist", dass jedes Paar, das eine V-Form mit miteinander verbundenen ersten Enden oder eine V-Form mit voneinander getrennten ersten Enden ausbildet, die getrennten zweiten Enden aufweist, die gegen die Stromaufwärtsseite der Drehrichtung ausgerichtet sind.
Ein Zwischenraumdichtungsteil 8c ist zwischen dem Außenumfang des Lagerzapfenwellenteils 8a und dem Innenumfang der Buchse 12 an einer Seite gegenüber dem Wälzlager 9a ausgebildet.
„Zwischenraumdichtung" bedeutet hier eine Dichtung, die eine Dichtwirkung durch einen kleinen Zwischenraum, der 5 bis 10 μm beträgt, zwischen dem Außenumfang des Lagerzapfenwellenteils und dem Innenumfang der Buchse 12 bereitstellt und derart ausgebildet ist, dass eine axiale Länge (Breite) des Lagerzapfenwellenteils 8a, die zusammen mit dem Zwischenraum definiert ist, das 0,3-Fache (0,3d) oder mehr in Bezug auf den Durchmesser d des Lagerzapfenwellenteils 8a beträgt.
Der Außenumfang der Buchse 12 und das Wellenloch 10a sind derart angeordnet, dass sie einen Zwischenraum von 100 μm oder mehr dazwischen aufweisen.
Die Bezugsnummern 13a bzw. 13b stellen aus elastischem Material hergestellte O-Ringe dar. Diese O-Ringe 13a und 13b sind in im Wellenloch 10a des stationären Elements 10 ausgebildete Nuten eingepasst und gehalten und zwischen dem stationären Element 10 und der Buchse 12 derart eingeschoben, dass die Buchse 12 im Schaftloch 10a des stationären Elements 10 durch diese O-Ringe 18a, 18b radial bewegbar eingepasst ist.
Bezugsnummer 10c stellt einen Deckel zum Verhindern dessen, dass die Buchse 12 in Axialrichtung heraus fällt, dar.
Eine sich in Umfangsrichtung erstreckende ringförmige Nut 12b ist am Außenumfang der Buchse 12 ausgebildet, und ein Durchgangsloch 12a ist in der Buchse 12 ausgebildet, um sich von einem Boden der ringförmigen Nut 12b zum Innenumfang der Buchse 12 hin zu erstrecken, sodass durch ein Spülgas, das im im stationären Element 10 ausgebildeten Entlüftungsloch 10b eingespeist wird, in einen kleinen Zwischenraum zwischen der Buchse 12 und dem Lagerzapfenwellenteil 10a durch das Durchgangsloch 12a zugeführt wird.
Das Durchgangsloch 12a ist derart ausgebildet, dass es sich an einem Zwischenteil zwischen den auf dem Lagerzapfenwellenteil 8a ausgebildeten fischgrätenförmigen Nuten und dem Zwischenraumdichtungsteil 8c öffnet.
Nun erfolgt die Beschreibung für einen Betrieb und die Wirkung der Turbomolekularpumpe 1 dieser Ausführungsform.
Die Turbomolekularpumpe 1 weist eine mit einer Vakuumgefäßseite (nicht dargestellt) verbundene Einlassöffnung 3 und die mit einer Hilfspumpe (nicht dargestellt) zum Austragen von Prozessgas aus dem Vakuumgefäß verbundene Auslassöffnung 4 auf.
Der Dichtungsstrukturteil 2 dient zum Verhindern dessen, dass Prozessgas an der Seite der Auslassöffnung 4 im Bereich der Wälzlager 9a, 9b und des Motors 14 eindringt.
Der Dichtungsstrukturteil 2 dient zum Ermöglichen dessen, dass durch das Entlüftungsloch 10b eingespeistes Spülgas (Stickstoffgas oder dergleichen wird verwendet) durch das Durchgangsloch 12a der Buchse 12 in einen Zwischenraum zwischen der Buchse 12 und dem Lagerzapfenwellenteil 8a strömt und dann in Richtung der Abgasöffnung 4 durch den Zwischenraumdichtungsteil 8c ausgetragen wird, wobei verhindert wird, dass Prozessgas auf der Seite der Abgasöffnung 4 durch den Zwischenraumdichtungsteil 8c eindringt.
Die fischgrätenförmigen Nuten 8b dienen zum Bereitstellen einer gaslagerähnlichen Wirkung zwischen den fischgrätenförmigen Nuten 8b und der Buchse 12 und stellen folglich eine Ausrichtwirkung zwischen dem Lagerzapfenwellenteil 8a und der Buchse 12 bereit.
Insbesondere taumeln oder vibrieren der mit hoher Geschwindigkeit gedrehte Rotor 5 und die Drehwelle 8 auf Grund des verbleibenden unausgeglichenen Gewichts mit kleinen Auslenkungen um die Drehwelle.
Es ist zu erwarten, dass die Auslenkungen 10 μm oder mehr betragen, und falls der Außenumfang des Lagerzapfenwellenteils 8a den Innenumfang der Buchse 12 mit diesen Auslenkungen in Kontakt kommt, wird Wärme durch Reibung erzeugt, und es kann folglich Ausbrennen verursacht werden.
Jedoch wirken die fischgrätenförmigen Nuten 8b des Außenumfangs des Lagerzapfenwellenteils 8a als Gaslager, und folglich wird eine Kraft verursacht, die die Buchse 12 in die radiale Richtung drückt. Da das radiale Taumeln der Buchse 12 durch elastische Verformungen der O-Ringe 13a, 13b absorbiert wird, kommt der Lagerzapfenwellenteil 8a nicht mit der Buchse 12 in Kontakt.
Nun erfolgt die Beschreibung für einen Unterschied in der Durchführung zwischen dem Zwischenraumdichtungsteil 8c und einer herkömmlichen Schraubendichtung mit Bezug auf ein Diagramm von 3.
Im Diagramm von 3 stellt die horizontale Achse Q eine Gasströmungsgeschwindigkeit von Gas (eine Strömungsgeschwindigkeit von Spülgas) dar, das von einer Atmosphärendruckseite (einer Motorkammerseite) zu einer Vakuumseite (einer Seite der Abgasöffnung 4) strömt, und stellt Δp einen Differentialdruck zwischen dem Atmosphärendruck (Druck im Motorgehäuse 15) und dem Druck an der Seite der Abgasöffnung 4 dar.
L1 und L2 stellen Leistungslinien dar, wobei jede die Beziehung zwischen dem Differenzialdruck Δp und der Spülgasströmungsgeschwindigkeit Q für die Zwischenraumdichtung darstellt.
Hier stellt L1 die Beziehung zwischen Δp und Q dar, wenn die Länge des Zwischenraumdichtungsteils gleich der erforderlichen Länge für die Schraubendichtung ist, während L2 die Beziehung zwischen Δp und Q darstellt, wenn die Länge der Zwischenraumdichtung kürzer als die für die Schraubendichtung erforderliche Länge ist.
L3 bzw. L4 stellen Leistungslinien dar, die die Beziehung zwischen Δp und Q für die herkömmliche Schraubendichtung darstellen, in welchen L3 die Beziehung zwischen Δp und Q während des Betriebs der Turbomolekularpumpe (während der Drehung der Schraubendichtung) darstellt und L4 die Beziehung zwischen Δp und Q während des Anhaltens der Turbomolekularpumpe darstellt.
Sowohl die Zwischenraumdichtung als auch die Schraubendichtung weisen den gleichen Zwischenraum zwischen der Buchse und dem Lagerzapfenwellenteil auf.
Wie aus 3 ersichtlich, erzeugt die Zwischenraumdichtung bei einem Differenzialdruck gleich dem oder höher als der Differenzialdruck Δpc am Schnittpunkt C zwischen der Zwischenraumdichtungsleistungslinie L2 und der Schraubenzwischenraumleistungslinie L3 eine wesentlich bessere Wellendichtungswirkung gegen Abgas (Prozessgas) als die Schraubendichtung, da die Strömungsgeschwindigkeit von Spülgas der Zwischenraumdichtung kleiner als diejenige der Schraubendichtung ist.
Die Leistungslinie L1 der kurzen Zwischenraumdichtung schneidet die Leistungslinie L3 der Schraubendichtung am Kreuzungspunkt D, und in einem größeren Bereich des Differenzialdrucks Δp als der Differenzialdruck Δp am Schnittpunkt D kann sogar eine kurze Zwischenraumdichtung eine größere Wellendichtungswirkung gegen Abgas als eine Schraubendichtung erzeugen.
Das heißt, wie aus dem Unterschied zwischen den Neigungen der beiden Leistungslinien ersichtlich, weist die Zwischenraumdichtung infolge der Zunahme des Spülgases eine größere Zunahme in der Dichtungsleistung als die Schraubendichtung auf.
Selbst wenn die Hilfspumpe angehalten wird oder der Druck an der Seite der Abgasöffnung 4 der Turbomolekularpumpe 1 auf Grund der übermäßigen Menge an Abgas höher wird, erzeugt die Zwischenraumdichtung ohne Schraubennut keine Pumpwirkung, so dass kein Gasstrom von der Seite der Abgasöffnung 4 zur Seite der Motorkammer mit dem darin lokalisierten Wälzlager 9a und dem Motor 14 bewirkt wird.
Die Struktur unter Verwendung der Zwischenraumdichtung der vorliegenden Erfindung weist selbst dann, wenn der Hilfsdruck der Abgasöffnungsseite hoch wird, eine wesentlich bessere Wellendichtungswirkung als die Dichtungsstruktur unter Verwendung einer herkömmlichen Schraubendichtung auf und kann sogar durch eine kürzere Länge als die herkömmliche Schraubendichtung eine Wellendichtungswirkung gleich der oder höher als die herkömmliche Schraubendichtung erzeugen.
In dieser Ausführungsform wird Spülgas zu einem durch die Buchse 12 und den Lagerzapfenwellenteil 8a definierten Zwischenraum durch das in der Buchse 12 ausgebildete Durchgangsloch 12a gespeist. Diesbezüglich ist es möglich, eine Anordnung einzusetzen, in welcher Spülgas zwischen das Wälzlager 9a und die Buchse 12 gespeist wird und das eingespeiste Spülgas durch den durch den Innenumfang der Buchse 12 und den Außenumfang des Lagerzapfenwellenteils 8a definierten Zwischenraum strömt.
Ausführungsform 2
Nun erfolgt die Beschreibung für die Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 4 und 5.
4 stellt detailliert einen Dichtungsstrukturteil 2' der Turbomolekularpumpe dieser Ausführungsform detailliert dar.
In Ausführungsform 1 sind die zwischen das stationäre Element 10 des Gehäuses und die Buchse 12 eingeschobenen O-Ringe 13a und 13b in die am stationären Element 10 ausgebildeten Nuten eingepasst, um die Buchse 12 elastisch zu halten. In dieser Ausführungsform ist ein O-Ring 13c, der den Innenumfang einer Buchse 12' kontaktiert, bereitgestellt und in eine an dem stationären Element 10' des Gehäuses der Turbomolekularpumpe gebildeten O-Ring Nut 13d derart eingepasst, dass die Buchse 12' durch den O-Ring 13c elastisch gehalten wird.
Insbesondere weist in 4 ein Lagerzapfenwellenteil 8a' fischgrätenförmige Nuten 8b auf und ist eine Zwischenraumdichtung 8c zwischen dem Außenumfang des Lagerzapfenwellenteils 8a' an der oberen Seite der Nuten 8b (der dem Wälzlager 9a gegenüberliegenden Seite) und dem Innenumfang der Buchse 12' ausgebildet.
Der O-Ring 13c ist bereitgestellt, um mit dem Innenumfang der unteren Seite der Buchse 12' in Kontakt zu kommen, und der O-Ring 13c ist in die auf dem stationären Element 10' ausgebildete O-Ring-Nut 13d eingepasst und steht damit derart in Eingriff, dass der O-Ring 13c ein radiales Taumeln der Buchse 12' in einem inneren Teil absorbiert.
In dieser Ausführungsform ist der O-Ring 13c mit der unteren Seite der Buchse 12' in Kontakt. Diesbezüglich ist es, wie in 5 veranschaulicht, möglich, eine Anordnung einzusetzen, in welcher der in eine O-Ring-Nut 13e eines oberen Endes des stationären Elements 10'' eingepasste und gehaltene O-Ring 13c mit dem Innenumfang der oberen Seite der Buchse 12' in Kontakt ist, um ein radiales Taumeln der Buchse 12' zu absorbieren.
In der gleichen Weise wie Ausführungsform 1 ist es möglich, durch den O-Ring 13c in dieser Ausführungsform, einen Effekt des Absorbierens von radialem Taumeln der Buchse 12' zu erhalten.
Ausführungsform 3
Nun erfolgt die Beschreibung für Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6.
Ein Dichtungsstrukturteil 2'' der Ausführungsform 3 stellt einen fixierten Zwischenraumdichtungsteil 5a an einem Dichtungsstrukturteil 2' der Turbomolekularpumpe von Ausführungsform 2 bereit.
Insbesondere ist der fixierte Zwischenraumdichtungsteil 5a mit einem kleinen Zwischenraum bereitgestellt, der zwischen einer am oberen Ende des stationären Elements 10' befestigten kreisförmigen Platte 5b mit einer Öffnung darin und einem durch den Innenumfang der kreisförmigen Platte 5b eingesetzten Schaft 5c des Rotors 5 ausgebildet ist. Der Zwischenraum des fixierten Zwischenraumdichtungsteils 5a ist vorzugsweise auf 50 μm bis 100 μm eingestellt.
Die kreisförmige Platte 5b ist durch eine Schraube am oberen Ende des stationären Elements 10' über eine aus einem wärmeisolierenden Material hergestellte Dichtung 5d befestigt, sodass verhindert wird, dass zwischen dem stationären Element 10' und der kreisförmigen Platte 5b Wärme übertragen wird.
Da die kreisförmige Platte 5b des fixierten Zwischenraumdichtungsteils 5a am stationären Element 10' mit niedriger Temperatur in einer wärmeisolierenden Weise befestigt ist, wird die kreisförmige Platte 5b durch Strahlung vom Rotor 5 mit hoher Temperatur oder Reibungswärme von Gas zwischen der kreisförmigen Platte 5b und dem Schaft 5c auf einer hohen Temperatur gehalten.
Deshalb ist es unwahrscheinlich, dass Prozessgas im fixierten Zwischenraumteil 5a kondensiert und folglich eine Verfestigung oder Verflüssigung bewirkt wird. Folglich kann eine Wirkung des Verhinderns des Festklebens oder der Beschädigung des darin lokalisierten Zwischenraumdichtungsteils 8c hergestellt werden.
Arbeitsfeld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird als Dichtungsstruktur einer Turbomolekularpumpe verwendet, die eine extrem hohe Vakuumaustragung von Prozessgas durchführt, das derartiges wie korrodierendes Gas, leicht kondensierbares Gas oder dergleichen enthält.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Dichtungsstruktur einer Turbomolekularpumpe, die verhindern kann, dass Abgas, Staub oder dergleichen in ein Lager oder einen Motor der Turbomolekularpumpe eindringen, und die Reduktion der Länge eines Dichtungsteils ermöglicht. Die Dichtungsstruktur umfasst eine Buchse 12, die in ein stationäres Element 10 eines Gehäuses einer Turbomolekularpumpe 1 radial bewegbar eingepasst ist, und einen Lagerzapfenwellenteil 8a, der durch einen Innenumfang der Buchse 12 drehbar eingesetzt ist, in welchen fischgrätenförmige Nuten an einem Außenumfang des Lagerzapfenwellenteils 8a ausgebildet sind und ein durch den Lagerzapfenwellenteil 8a und der Buchse 12 definierter Zwischenraumdichtungsteil 8c neben den fischgrätenförmigen Nuten 8b bereitgestellt ist.

Claims

Dichtungsstruktur einer Turbomolekularpumpe mit einer durch ein Wälzlager darin gelagerten Drehwelle, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zylinderförmige Buchse, die in ein stationäres Element eines Gehäuses der Turbomolekularpumpe radial bewegbar eingepasst ist, und einen Lagerzapfenwellenteil, der durch den Innenumfang der Buchse mit einem kleinen Zwischenraum in Bezug auf den Innenumfang der Buchse drehbar eingesetzt ist, aufweist, wobei der Lagerzapfenwellenteil einen Außenumfang aufweist, der fischgrätenförmige Nuten darin ausbildet, wobei jede Nut in einer V-Form gegen die Stromaufwärtsseite der Drehrichtung offen ist, und ein Zwischenraumdichtungsteil, der durch die Buchse und dem Lagerzapfenwellenteil definiert ist, neben den fischgrätenförmigen Nuten angeordnet ist.
Dichtungsstruktur der Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, wobei Spülgas in einen Zwischenraum zwischen der Buchse und dem Lagerzapfenwellenteil eingebracht wird.
Dichtungsstruktur der Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, wobei die fischgrätenförmigen Nuten in der Nähe des Wälzlagers des Lagerzapfenwellenteils angeordnet sind und der Zwischenraumdichtungsteil in der Nähe einer Abgaseinlassseite des Lagerzapfenwellenteils angeordnet ist.
Dichtungsstruktur der Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, wobei die Buchse mit einem kleinen Zwischenraum zwischen einem Außenumfang der Buchse und dem stationären Element lose in das stationäre Element eingepasst ist und mit dem stationären Element über einen O-Ring in Eingriff steht, der um den Außenumfang der Buchse eingepasst ist, sodass ein radiales Taumeln der Buchse durch die Elastizität des mindestens einen O-Rings absorbiert wird.
Dichtungsstruktur der Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, wobei die Buchse mit einem kleinen Zwischenraum zwischen einem Außenumfang der Buchse und dem stationären Element lose in das stationäre Element eingepasst ist; ein O-Ring in Kontakt mit dem Innenumfang der Buchse bereitgestellt ist; eine O-Ring-Nut, in die der O-Ring eingepasst ist, im stationären Element derart ausgebildet ist, dass ein radiales Taumeln der Buchse durch die Elastizität des O-Rings absorbiert wird.
Dichtungsstruktur der Turbomolekularpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine kreisförmige Platte mit einer Öffnung darin an ein oberes Ende des stationären Elements befestigt ist; und ein fixierter Zwischenraumdichtungsteil mit einem kleinen Zwischenraum zwischen einem Innenumfang der kreisförmigen Platte und einem Außenumfang eines Schafts eines Rotors bereitgestellt ist, wobei der Rotor durch den Innenumfang der kreisförmigen Platte eingesetzt ist.