JPS63309795A

JPS63309795A - スクリュ−真空ポンプ

Info

Publication number: JPS63309795A
Application number: JP62145274A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Naya; 納谷　孝太郎; Kazuaki Shiiki; 和明椎木; Shinji Mihashi; 三橋　晋司; Tadashi Hayakawa; 早川　匡
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1988-12-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、スクリュー真空ポンプに係り、特に大気圧か
ら１Ｏ−５Ｔｏｒｒレベルの真空領域に好適な、作動室
に油の混入しないスクリュー真空ポンプに関するもので
ある。

［従来の技術］半導体を製造するには、真空状態にした容器内にウェハ
ーを収納して行なわれるが、容器内を真空状態にするに
は、容器内に窒素ガス等の不活性ガスを供給しつつ真空
ポンプで吸引し容器内の不純物（０２，Ｈ２Ｏ等）を除
去し、数Ｔｏｒｒがら１０−’Ｔｏｒｒレベルの真空状
態とするようになっている。

従来、こういった半導体製造工程において使用される真
空ポンプは、油回転ポンプ、ルーツ式のメカニカルブー
スタポンプなどが用いられていた。

しかし、油回転ポンプでは、使用している潤滑油が、半
導体製造過程で用いる各種ガス（例えば、ヒ素、ガリウ
ム、塩等、Ｐｏ１ｙ−８ｉ等）と接触して、潤滑油とし
ての寿命が非常に短くなるという欠点があった。また、
油分子が半導体製造容器内に逆拡散して半導体製造工程
上好ましくない問題があった。

さらに、これらのポンプでは、適正排気速度を得るため
の使用圧力範囲が狭いため、所定圧に到達するまでに数
種の真空ポンプを切換えて使用しなければならないとい
う欠点があった。

そこで、大気圧から１．０−４Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ程度のレ
ベルの中真空を、１段でしがも無潤滑のポンプで達成で
きる真空ポンプとして、例えば、特開昭６１−１５２９
９０号公報記載の真空ポンプが開発された。

［発明が解決しようとする問題点］従来のスクリュー真空ポンプは、吸気口および排気口が
形成されているポンプケーシング内に、互いに噛み合う
一対のスクリューロータが配設されて作動室を形成し、
各スクリューロータの両端部は軸支され、軸支部には、
カーボンリング、ねじシール、ラビリンス等からなる軸
封手段を備えるとともに、スクリューロータは、タイミ
ングギヤによって同期して回転するように構成されたも
のである。

上記の軸封手段は、主として油の混入を防止するシール
構成のものであり、半導体製造過程において用いる各種
ガスがら発生し析出する生成物の、軸受部、軸封部への
混入防止については配慮されていなか、った。

現実には、例えば塩化アンモニウム等の粉末固形状の生
成物が、排気側（大気側）のスクリューロータの噛み合
う終端部から排気口にかけて析出しやすく、これらダス
トが軸受部へ混入することを防止しなければならないと
いう問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、生成物等のダストが軸受部へ混入すること
を防止し、軸封の信頼性を向上するとともに、被真空部
（吸気側）の到達圧力を改善しう、るスクリュー真空ポ
ンプの提供を、その目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明に係るスクリュー真
空ポンプの構成は、吸気口および排気口が形成されてい
るポンプケーシングと１両端部が軸支され同期して回転
するように前記ポンプケーシング内に配設された互いに
噛み合う一対のスクリューロータと、それぞれのロータ
軸支部に設けられた軸封部とを備えたオイルフリー真空
ポンプにおいて、前記軸封部における各シール部材に加
えて、前記一対のスクリューロータの噛み合う作動室側
にフェルトシールを装着したものである。

なお付記すると、本発明は１作動室と軸封部との間に接
触形のシールであるフェルトを装着することにより、ダ
ストが軸受部へ混入することを防止するとともに、到達
圧力の改善を図ることができるものである。

［作用コフェルトは、材質を適当に選択すわば、高速で回転して
いるロータに接触させてもロータを傷っけたり、フェル
ト自身を傷つけることなく、ダストが作動室から軸受部
へ混入するのを防止できる。

また、フェルトは、基本的に繊維であるため、材料の密
度が薄く、作動部と軸受部との間に、ガスをある程度流
入、流出させて、例えばギヤ室における圧力バランス機
構の機能を妨げることがない。

さらに、真空ポンプの到達圧力の改善に寄与するシール
能力も保有している。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るスクリュー真空ポン
プ本体部の縦断面図、第２図は、その軸封部の詳細断面
図、第３図は、増速部の縦断面図、第４図は、第１図の
本体部を組込んだスクリュー真空ポンプ全体の外観を示
す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

各回において同一部分は同一符号をもって示す。

第１図において、１，２は、ケーシング１１内に配設さ
れ互いに噛み合う一対の雄、雌スクリユーロータ（以下
単に雄、雌ロータという）であり、これら雄、雌ロータ
１，２のロータ軸１ａ、ｌｂはラジアル軸受３．スラス
ト軸受４で支承されている。

雄、雌ロータ１，２のロータ軸１ａ、ｌｂの軸端には同
期歯車に係るタイミングギヤ７．８が嵌着されていて、
雄、雌ロータ１，２が同期して回転するようになってい
る。

ケーシング１１には、吸気口１３、排気口１４（第４図
参照）が形成されており、吸気口１３から吸入されたガ
スは前記雄、雌ロータ１，２が噛み合う作動室を経て排
気口１４に吐出され、吸気側にある例えば半導体製造装
置の容器（図示せず）を真空にするように作動するもの
である。

ラジアル軸受３は、軸受ボックス５を介してロータ軸１
ａ、ｌｂを支承しており、軸受ボックス５は、ツクピン
１７を介してケーシング１１に固定されている。また、
スラスト軸受４は、ケーシング１１に軸受押え１２を介
して取付けられている。

第１図において、１０は、ラジアル軸受３を固定するベ
アリングナツト、ｌｌａはウォータジャケット、ｌｌｂ
はジャケットカバ、１８は、ケーシングの接合面に設け
たシール用の○リング、１９は、カバである。

ラジアル軸受３は、スリンガ９によって油のはねかけ給
油がなされている。また、スラスト軸受４、およびタイ
ミングギヤ７．８は、第４図に示すオイルポンプ４５か
ら、オイルクーラ４６、給油配管４７を経て給油される
ようになっている。

これらの潤滑油が、雄、雌ロータ１，２の収納されてい
るケーシング１１内すなわち作動室内に侵入しないよう
に、ロータの軸支部には、第１図に略示した軸封部６が
設けられている。

その軸封部の詳細を第２図に示す。

ラジアル軸受３あるいはスラスト軸受４側の潤滑油侵入
を防止する軸封部６には、シールリング２０、スペーサ
２１およびカーボンリング２２、ねじシール２３（雄ロ
ータの吸気側、雌ロータの排気側）、あるいはねじシー
ル２４（雄ロータの排気側、雌ロータの吸気側）、シー
ル押え２５、および油切りとして作用するラビリンス２
６が装着されており、シュパンリング２７．なみばね２
８は、前記の各シール部材を挟持するように、軸封部を
軸方向に固定する役割を果たしている。

本実施例では、第１，２図に示すように軸封部６におけ
る前記各シール部材に加えて、雄、雌口＝７− −タ１，２の噛み合う作動室側にフェルトシール３０を
装着している。このフェルトシール３０は、ケーシング
１１に取付は用の溝を形設して装着したもので、フェル
トシール３０は、ロータ軸１ａ。

１ｂの外周面に接触しているものである。そして、これ
によって、作動室から排気口部にかけて発生するダスト
、例えば半導体製造過程で用いられる各種ガスから発生
し析出する生成物が、軸封部６からラジアル軸受３．ス
ラスト軸受４へ混入することを防止するとともに、作動
室の負圧部のシール性を向上して、吸気側（真空とすべ
き容器側）の到達圧力を改善することができる。　次に
、第３図を参照して増速部について説明する。第３図に
２点鎖線で示す部分は、第１図に示したスクリュー真空
ポンプ本体部のケーシング１１に相当する。

３１はモータ、３２はモータ軸、３３はメカシールボッ
クス、３４は、モータ軸の軸封部に係るメカシールを略
示したものである。

モータ軸３２に嵌着されたプルギヤ３６は、雄ロータ１
のタイミングギヤ７と噛み合い、ロータを増速させ、雄
、雌ロータ１，２を同期して回転させる。

３５は、モータ３１のケーシングと、スクリュー真空ポ
ンプ本体のケーシング１１との間に結合されるギヤケー
シング、３７は、ギヤケーシング３５に設けた給油ノズ
ルを示し、この給油ノズル３７は、第４図に示すオイル
ポンプ４５から供給されてくる潤滑油をギヤに給油する
ための手段である。

次に第４図は、スクリュー真空ポンプ全体の外観を示し
ている。

モータ３１、ギヤケーシング３５、真空ポンプ本体のケ
ーシング１１、および制御盤３９等の各部は、コモンベ
ース４０上にコンパクトに配設されており、コモンベー
ス４０にはキャスタ４１が取り付けられていて移動可能
の装置となっている。

４２は、ギヤケーシング３５内を起動時に吸気側に、あ
る時間のみ、バランス配管４３、フォアライントラップ
４４を介して吸引するための電磁弁であり、これらはギ
ヤ室の圧力バランス機構として機能するものである。

真空とすべき容器内のガスは、矢印に示すように吸気口
１３から真空ポンプ本体のケーシング１１内の作動室を
経て、排気口１４、排気管１５、サイレンサ１６を介し
て矢印に示すように大気側に排出される。

潤滑油は、ギヤケーシング３５内の底部に貯溜され、オ
イルポンプ４５、オイルクーラ４６、給油配管４７を経
由して各部に供給される。

３７は、ギヤケーシング３５における給油ノズル、３８
は、ケーシング１１側の給油口栓を示し、４８．４９は
、それぞれギヤケーシング３５．ケーシング１１に設け
た油面計である。

５０は、装置全体の水冷のための給水口、５１は排水口
であり、ユーザーは、この部分に給、排水管をセットす
ることになる。

本実施例によれば、軸封部における各シール部材に加え
て作動室側にフェルトシールを装着するようにしたもの
で、例えば半導体製造過程で用いられる各種ガスから発
生し析出する生成物であるダストが各シールおよび軸受
へ混入することを防止する。かつ、真空ポンプの到達圧
力を改善し、ＩＣｌ５Ｔｏｒｒ程度の真空レベルを、本
スクリュー真空のみで達成することができる。

［発明の効果コ以上述べたように、本発明によれば、生成物等のダスト
が軸受部へ混入することを防止し、軸封部の信頼性を向
上するとともに、被真空部（吸気側）の到達圧力を改善
しうるスクリュー真空ポンプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るスクリュー真空ポン
プ本体部の縦断面図、第２図は、その軸封部の詳細断面
図、第３図は、増速部の縦断面図、第４図は、第１図の
本体部を組込んだスクリュー真空ポンプ全体の外観を示
す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。１・・・雄ロータ、２・・・雌ロータ、３・・・ラジア
ル軸受、４・・スラスト軸受、６・・・軸封部、７，８
・・・タイミングギャ、１１・・・ケーシング、１３・
・・吸気口、１４・・・排気口、２２・・・カーボンリ
ング、２４・・・ねじシール、２６・・・ラビリンス、
３０・・・フェルトシール、３１・・・モータ、３５・
・・ギヤケーシング。

Claims

【特許請求の範囲】

１、吸気口および排気口が形成されているポンプケーシ
ングと、両端部が軸支され同期して回転するように前記
ポンプケーシング内に配設された互いに噛み合う一対の
スクリューロータと、それぞれのロータ軸支部に設けら
れた軸封部とを備えたオイルフリー真空ポンプにおいて
、前記軸封部における各シール部材に加えて、前記一対
のスクリューロータの噛み合う作動室側にフェルトシー
ルを装着した、ことを特徴とするスクリュー真空ポンプ
。