KR20040031854A

KR20040031854A - 진공 펌프의 오일 누설 방지 구조

Info

Publication number: KR20040031854A
Application number: KR1020020060458A
Authority: KR
Inventors: 호시노노부아끼; 가와구찌마사히로; 이시구레히로유끼; 야마모또신야
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-14

Abstract

진공 펌프는 회전축(19, 20)의 회전을 통해 펌프 챔버(39-43)의 기체 운반체(23-32)를 작동시킴으로써 기체를 흡입한다. 진공 펌프는 오일 하우징 부재(14, 33), 스토퍼(67, 68, 72) 및 원주벽 표면(702, 712)을 구비한다. 오일 하우징 부재(14, 33)는 펌프 챔버(39-43)에 인접하는 오일 구역(331)을 한정한다. 스토퍼(67, 68, 72)는 원주 표면(671, 681, 721)을 갖는다. 스토퍼(67, 68, 72)는, 회전축(19, 20)과 일체로 회전하여 오일이 펌프 챔버(39-43)로 유입되는 것을 방지하기 위해 회전축(19, 20)상에 위치되어 있다. 원주벽 표면(702, 712)의 만곡부의 중심은 회전축(19, 20)의 중심과 일치한다. 원주벽 표면(702, 712)은, 회전축(19, 20) 위의 스토퍼(67, 68, 72)의 원주 표면(671, 681, 721)의 적어도 일부를 둘러싼다. 원주벽 표면(702, 712)은 원주벽 표면(702, 712)과 회전축(19, 20)의 축선 사이의 거리가 오일 구역(331)쪽으로 감소하도록 경사져 있다.

Description

진공 펌프의 오일 누설 방지 구조{OIL LEAK PREVENTION STRUCTURE OF VACUUM PUMP}

본 발명은 회전축의 회전을 통해 펌프 챔버의 기체 운반체를 작동시킴으로써 기체를 흡입하는 진공 펌프의 오일 누설 방지 구조에 관한 것이다.

통상의 진공 펌프에 있어서, 윤활유는 운동 부품을 윤활하는데 사용된다. 일본특허 공개공보 제 63-129829 호 및 제 3-11193 호에는, 윤활유가 존재해서는 안되는 구역으로 오일이 유입되는 것을 방지하기 위한 구조의 진공 펌프가 개시되어 있다.

일본특허 공개공보 제 63-129829 호에 개시된 진공 펌프에 있어서, 오일이 발전기 챔버로 유입되는 것을 방지하기 위한 판이 회전축에 부착되어 있다. 더 명확하게, 오일이 회전축의 표면을 따라 발전기 챔버쪽으로 이동할 때, 오일은 판에 도달한다. 판의 회전에 의해 발생된 원심력으로 인해, 판 주위에 형성된 환형 홈에 오일이 튀긴다. 오일은, 환형 홈의 하부 부분으로 유동하고, 그리고 나서 하부 부분에 연결된 배유 통로를 따라 외부로 배출된다.

공개공보 제 3-11193 호에 개시된 진공 펌프는, 환형 챔버에 제공된 기름 막이(slinger) 및 베어링에 윤활유를 공급하기 위한 환형 챔버를 구비하고 있다.오일이 회전축의 표면을 따라 환형 챔버로부터 와류 펌프로 이동할 때, 오일은 기름 막이에 의해 분리된다. 그리고 나서, 분리된 오일은 환형 챔버에 연결된 배유 구멍을 통해 모터 챔버로 보내진다.

회전축과 일체로 회전하는 판(기름 막이)은, 오일이 바람직하지 않은 구역으로 유입되는 것을 방지하는 기구이다. 판(기름 막이)의 회전에 의해 발생된 원심력이 오일이 특정한 구역으로 유입되는 것을 방지하는데 사용될 때, 판(기름 막이)의 형태 및 판(기름 막이)을 둘러싸는 벽의 형태에 의해 유효성이 영향을 받는다.

따라서, 본 발명의 목적은, 오일이 진공 펌프의 펌프 챔버로 유입되는 것을 효과적으로 방지하는 오일 누설 방지 구조를 제공하는 것이다.

도 1(a)는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 다단 루츠 펌프의 단면도이다.

도 1(b)는 도 1(a)에 도시한 펌프의 부분 확대 단면도이다.

도 2(a)는 도 1(a)의 선 2a-2a을 따라 도시한 단면도이다.

도 2(b)는 도 1(a)의 선 2b-2b을 따라 도시한 단면도이다.

도 3(a)는 도 1(a)의 선 3a-3a을 따라 도시한 단면도이다.

도 3(b)는 도 1(a)의 선 3b-3b을 따라 도시한 단면도이다.

도 4(a)는 도 3(b)의 선 4a-4a을 따라 도시한 단면도이다.

도 4(b)는 도 4(a)에 도시한 펌프의 부분 확대 단면도이다.

도 5(a)는 도 3(b)의 선 5a-5a을 따라 도시한 단면도이다.

도 5(b)는 도 5(a)에 도시한 펌프의 부분 확대 단면도이다.

도 6은 도 1(a)에 도시한 펌프의 확대 단면도이다.

도 7은 도 1(a)에 도시한 펌프의 후면 하우징 부재, 제 1 축 밀봉물, 및 누설 방지 링의 분해 사시도이다.

도 8은 도 1(a)에 도시한 펌프의 후면 하우징 부재, 제 2 축 밀봉물, 및 누설 방지 링의 분해 사시도이다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시형태를 도시하는 확대 단면도이다.

도 10은 본 발명의 제 3 실시형태를 도시하는 확대 단면도이다.

도 11은 본 발명의 제 4 실시형태를 도시하는 확대 단면도이다.

상술한 목적 및 다른 목적을 본 발명에 따라 달성하기 위해, 본 발명은 진공 펌프를 제공한다. 진공 펌프는 회전축의 회전을 통해 펌프 챔버의 기체 운반체를 작동시킴으로써 기체를 흡입한다. 진공 펌프는 오일 하우징 부재, 스토퍼(stopper), 및 원주벽 표면을 갖는다. 오일 하우징 부재는 펌프 챔버에 인접하는 오일 구역을 형성한다. 회전축은 오일 하우징 부재를 통해 펌프 챔버로부터 오일 구역으로 돌출하는 돌출부를 갖는다. 스토퍼는 원주 표면을 갖는다. 스토퍼는, 회전축과 일체로 회전하여 오일이 펌프 챔버로 유입되는 것을 방지하기 위해, 회전축상에 위치되어 있다. 원주벽 표면의 만곡부의 중심은 회전축의 중심과 일치한다. 원주벽 표면은 회전축 위의 스토퍼의 원주 표면의 적어도 일부를 둘러싼다. 원주벽 표면은 벽과 회전축의 축선 사이의 거리가 오일 구역쪽으로 감소하도록 경사져 있다.

본 발명의 다른 양태 및 유리한 점은 본 발명의 원칙의 예로서 도시된 첨부 도면을 참고로 하여 이하에서 명백하게 될 것이다.

본 발명의 목적 및 유리한 점과 함께, 본 발명은 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에서 잘 이해될 것이다.

본 발명의 제 1 실시형태에 따른 다단(multiple-stage) 루츠 펌프(Roots pump)(11)는 도 1(a) 내지 도 8을 참고로 하여 설명될 것이다.

도 1(a)에 도시한 바와 같이, 진공 펌프인 펌프(11)는, 회전자 하우징 부재(12), 정면 하우징 부재(13), 및 후면 하우징 부재(14)를 포함한다. 정면 하우징 부재(13)는 회전자 하우징 부재(12)의 정면 단부에 결합되어 있다. 뚜껑(36)은 정면 하우징 부재(13)의 정면 개구부를 폐쇄한다. 후면 하우징 부재(14)는 회전자 하우징 부재(12)의 후면 단부에 결합되어 있다. 회전자 하우징 부재(12)는 실린더 블럭(15) 및 챔버 한정벽(16)을 포함하고, 본 실시형태에서 챔버 한정벽의 개수는 4개이다. 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 실린더 블럭(15)은 한쌍의 블럭(17, 18)을 포함한다. 각 챔버 한정벽(16)은 한쌍의 벽 섹션(161, 162)을 포함한다. 도 1(a)에 도시한 바와 같이, 정면 하우징 부재(13)와 가장 왼쪽의 챔버 한정벽(16) 사이에는 제 1 펌프 챔버(39)가 형성되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이 왼쪽에서 오른쪽의 순서대로, 2개의 인접하는챔버 한정벽(16) 사이에는 제 2 펌프 챔버(40), 제 3 펌프 챔버(41), 및 제 4 펌프 챔버(42)가 각각 형성되어 있다. 후면 하우징 부재(14)와 가장 오른쪽의 챔버 한정벽(16) 사이에는 제 5 펌프 챔버(43)가 형성되어 있다.

제 1 회전축(19)은, 한쌍의 레이디얼 베어링(21, 37)을 구비한 정면 하우징 부재(13)와 후면 하우징 부재(14)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다. 마찬가지로, 제 2 회전축(20)은, 한쌍의 레이디얼 베어링(21, 37)을 구비한 정면 하우징 부재(13)와 후면 하우징 부재(14)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다. 제 1 회전축(19)과 제 2 회전축(20)은 서로 평행하다. 회전축(19, 20)은 챔버 한정벽(16)을 관통해서 연장한다. 레이디얼 베어링(37)은 베어링 홀더(45)에 의해 지지된다. 후면 하우징 부재(14)의 단부(144)에는 2개의 베어링 용기(receptacle)(47, 48)가 형성되어 있다. 베어링 홀더(45)는 베어링 용기(47, 48)에 각각 끼워진다.

제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 및 제 5 회전자(23, 24, 25, 26, 27)는 제 1 회전축(19)과 일체로 형성되어 있다. 마찬가지로, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 및 제 5 회전자(28, 29, 30, 31, 32)는 제 2 회전축(20)과 일체로 형성되어 있다. 회전축(19, 20)의 축선(191, 201)을 따른 방향으로 도시한 바와 같이, 회전자(23-32)의 형태 및 크기는 동일하다. 그러나, 제 1 회전축(19)의 제 1 내지 제 5 회전자(23-27)의 축방향 치수는 이 순서대로 점차적으로 작아진다. 마찬가지로, 제 2 회전축(20)의 제 1 내지 제 5 회전자(28-32)의 축방향 치수는 이 순서대로 점차적으로 작아진다. 제 1 회전자(23, 28)는 제 1 펌프 챔버(39)내에 수용되어 서로 결합된다. 제 2 회전자(24, 29)는 제 2 펌프 챔버(40)내에 수용되어 서로 결합된다. 제 3 회전자(25, 30)는 제 3 펌프 챔버(41)내에 수용되어 서로 결합된다. 제 4 회전자(26, 31)는 제 4 펌프 챔버(42)내에 수용되어 서로 결합된다. 제 5 회전자(27, 32)는 제 5 펌프 챔버(43)내에 수용되어 서로 결합된다. 제 1 내지 제 5 펌프 챔버(39-43)는 윤활되어 있지 않다. 따라서, 회전자(23-32)는, 실린더 블럭(15), 챔버 한정벽(16), 정면 하우징 부재(13), 및 후면 하우징 부재(14)와 접촉하지 않도록 배치된다. 추가적으로, 서로 쌍으로 결합된 회전자는 서로에 대해 미끄러지지 않는다.

도 2(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 회전자(23, 28)는 제 1 펌프 챔버(39)내에서 흡입 구역(391) 및 가압 구역(392)을 한정한다. 가압 구역(392)에서의 압력은 흡입 구역(391)에서의 압력보다 더 높다. 마찬가지로, 제 2 내지 제 4 회전자(24-26, 29-31)는 관련된 펌프 챔버(40-42)내에서 흡입 구역(391) 및 가압 구역(392)을 한정한다. 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 제 5 회전자(27, 32)는 제 5 펌프 챔버(43)내에서, 흡입 구역(391) 및 가압 구역(392)과 유사한 흡입 구역(431) 및 가압 구역(432)을 한정한다.

도 1(a)에 도시한 바와 같이, 기어 하우징 부재(33)는 후면 하우징 부재(14)에 결합되어 있다. 후면 하우징 부재(14)에는 한쌍의 관통 구멍(141, 142)이 형성되어 있다. 회전축(19, 20)은 관통 구멍(141, 142) 및 제 1 베어링 용기(47)와 제 2 베어링 용기(48)를 각각 관통해서 연장한다. 따라서, 회전축(19, 20)은 기어 하우징 부재(33)속으로 돌출해서 돌출부(193, 203)를 각각형성한다. 기어(34, 35)는 돌출부(193, 203)에 각각 고정되어 함께 맞물린다. 전동기(M)는 기어 하우징 부재(33)에 연결되어 있다. 축 이음(shaft coupling)(44)은 전동기(M)의 구동력을 제 1 회전축(19)에 전달한다. 전동기(M)는 제 1 회전축(19)을 도 2(a) 내지 도 3(b)의 화살표(R1) 방향으로 회전시킨다. 기어(34, 35)는 제 1 회전축(19)의 회전을 제 2 회전축(20)에 전달한다. 따라서, 제 2 회전축(20)은 도 2(a) 내지 도 3(b)의 화살표(R2) 방향으로 회전한다. 따라서, 제 1 회전축(19)과 제 2 회전축(20)은 서로 반대 방향으로 회전한다. 기어(34, 35)는 회전축(19, 20)을 일체로 회전시킨다.

도 4(a) 및 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 기어 하우징 부재(33)내에는 기어 수용 챔버(331)가 형성되어 있다. 기어 수용 챔버(331)는 기어(34, 35)를 윤활시키기 위한 윤활유(Y)를 보유하고 있다. 기어(34, 35)는 기어 수용 챔버(331)내에 수용되는 기어 기구를 형성한다. 기어 수용 챔버(331)와 베어링 용기(47, 48)는 밀봉된 오일 구역을 형성한다. 기어 하우징 부재(33)와 후면 하우징 부재(14)는, 오일 하우징, 또는 제 5 펌프 챔버(43)에 인접하는 오일 구역을 형성한다. 기어(34, 35)는 기어 수용 챔버(331)내의 윤활유를 교반하기 위해 회전한다. 따라서, 윤활유는 레이디얼 베어링(37)을 윤활시킨다.

도 2(b)에 도시한 바와 같이, 각 챔버 한정벽(16)의 내부에는 통로(163)가 형성되어 있다. 각 챔버 한정벽(16)은 통로(163)에 연결된 입구(164)와 출구(165)를 구비하고 있다. 각각 인접하는 쌍의 펌프 챔버(39-43)는, 관련된 챔버 한정벽(16)의 통로(163)에 의해 서로 연결되어 있다.

도 2(a)에 도시한 바와 같이, 입구(181)는, 실린더 블럭(15)의 블럭 섹션(18)을 관통해서 연장하고, 제 1 펌프 챔버(39)에 연결되어 있다. 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 출구(171)는, 실린더 블럭(15)의 블럭 섹션(17)을 관통해서 연장하고, 제 5 펌프 챔버(43)에 연결되어 있다. 기체가 입구(181)로부터 제 1 펌프 챔버(39)로 유입될 때, 제 1 회전자(23, 28)의 회전에 의해 기체가 가압 구역(392)으로 이동한다. 가압 구역(392)에서 기체는 압축되고, 가압 구역에서의 압력은 흡입 구역(391)에서의 압력보다 더 높다. 그 후에 기체는, 대응하는 챔버 한정벽(16)의 입구(164), 통로(163), 및 출구(165)를 통해 제 2 펌프 챔버(40)의 흡입 구역(391)으로 보내진다. 그 후에 기체는, 제 2 펌프 챔버(40)로부터 제 3, 제 4, 및 제 5 펌프 챔버(41, 42, 43)의 순서로 유동하고, 반복적으로 압축된다. 제 1 내지 제 5 펌프 챔버(39-43)의 체적은 이 순서대로 점차적으로 작아진다. 기체가 제 5 펌프 챔버(43)의 흡입 구역(431)에 도달할 때, 제 5 회전자(27, 32)의 회전에 의해 기체가 가압 구역(432)으로 이동한다. 그리고 나서 기체는 출구(171)로부터 진공 펌프(11)의 외부로 배출된다. 즉, 각 회전자(23-32)는 기체를 운반하기 위한 기체 운반체로서 작용한다.

출구(171)는 기체를 진공 펌프(11)의 외부로 배출시키기 위한 배출 통로로서 작용한다. 제 5 펌프 챔버(43)는 출구(171)에 연결된 최종-단 펌프 챔버이다. 제 1 내지 제 5 펌프 챔버(39-43)의 가압 구역중에서, 제 5 펌프 챔버(43)의 가압 구역(432)에서의 압력이 가장 높고, 가압 구역(432)은 최대 가압 구역으로서 작용한다. 출구(171)는, 제 5 펌프 챔버(43)내의 제 5 회전자(27, 32)에 의해 한정된 최대 가압 구역(432)에 연결되어 있다.

도 1(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 환형 축 밀봉물(49, 50)은 제 1 및 제 2 회전축(19, 20) 주위에 각각 고정되게 끼워져 있다. 축 밀봉물(49, 50)은 제 1 및 제 2 베어링 용기(47, 48)내에 각각 위치되어 있다. 제 1 축 밀봉물(49)의 내부 원주 표면과 제 1 회전축(19)의 원주 표면(192) 사이에는 밀봉 링(52)이 위치되어 있다. 마찬가지로, 제 2 축 밀봉물(50)의 내부 원주 표면과 제 2 회전축(20)의 원주 표면(202) 사이에는 밀봉 링(51)이 위치되어 있다. 각 밀봉 링(51, 52)은, 관련된 회전축(19, 20)의 원주 표면(192, 202)을 따라 윤활유(Y)가 용기(47, 48)로부터 제 5 펌프 챔버(43)로 누설되는 것을 방지한다.

도 4(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 축 밀봉물(49)은 작은 직경 부분(59) 및 큰 직경 부분(60)을 포함한다. 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 제 1 축 밀봉물(49)의 큰 직경 부분(60)의 외부 원주 표면(491)과 제 1 용기(47)의 원주벽(471), 또는 밀봉 표면 사이에는 공간이 존재한다. 또한, 제 1 축 밀봉물(49)의 단부 표면(492)과 제 1 용기(47)의 바닥(472) 사이에는 공간이 존재한다. 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 제 2 축 밀봉물(50)은 작은 직경 부분(59) 및 큰 직경 부분(80)을 포함한다. 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 제 2 축 밀봉물(50)의 큰 직경 부분(80)의 외부 원주 표면(501)과 제 2 용기(48)의 원주벽(481), 또는 밀봉 표면 사이에는 공간이 존재한다. 또한, 제 2 축 밀봉물(50)의 단부 표면(502)과 제 2 용기(48)의 바닥(482) 사이에는 공간이 존재한다.

환형 돌출부(53)는 제 1 용기(47)의 바닥(472)으로부터 동축적으로 돌출한다. 동일한 방법으로, 환형 돌출부(54)는 제 2 용기(48)의 바닥(482)으로부터 동축적으로 돌출한다. 환형 홈(55)은 제 1 축 밀봉물(49)의 단부 표면(492)내에 동축적으로 형성되고, 이 단부 표면은 제 1 용기(47)의 바닥(472)에 면한다. 동일한 방법으로, 환형 홈(56)은 제 2 축 밀봉물(50)의 단부 표면(502)내에 동축적으로 형성되고, 이 단부 표면은 제 2 용기(48)의 바닥(482)에 면한다. 각 환형 돌출부(53, 54)는 관련된 홈(55, 56)속으로 돌출한다. 돌출부(53, 54)의 말단부는 홈(55, 56)의 바닥에 가깝게 위치된다. 각 돌출부(53)는 제 1 축 밀봉물(49)의 관련된 홈(55)의 내부를 한쌍의 래버린스 챔버(labyrinth chamber)(551, 552)로 분할한다. 각 돌출부(54)는 제 2 축 밀봉물(50)의 관련된 홈(56)의 내부를 한쌍의 래버린스 챔버(561, 562)로 분할한다. 돌출부(53)와 홈(55)은 제 1 회전축(19)에 대응하는 제 1 래버린스 밀봉물(57)을 형성한다. 돌출부(54)와 홈(56)은 제 2 회전축(20)에 대응하는 제 2 래버린스 밀봉물(58)을 형성한다. 축 밀봉물(49, 50)의 정면 표면(492, 502)은 축 밀봉물(49, 50)의 밀봉 표면으로서 작용한다. 베어링 용기(47, 48)의 바닥(472, 482)은 후면 하우징 부재(14)의 밀봉 표면으로서 작용한다. 이러한 실시형태에 있어서, 단부 표면(492) 및 바닥(472)은 제 1 회전축(19)의 축선(191)에 수직하는 면을 따라 형성된다. 마찬가지로, 단부 표면(502) 및 바닥(482)은 제 2 회전축(20)의 축선(201)에 수직하는 면을 따라 형성된다. 바꾸어 말하면, 단부 표면(492) 및 바닥(472)은 제 1 축 밀봉물(49)의 방사상 방향으로 연장하는 밀봉 형성 표면이다. 마찬가지로, 단부 표면(502) 및 바닥(482)은 제 2 축 밀봉물(50)의 방사상 방향으로 연장하는 밀봉 형성 표면이다.

도 4(b) 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제 1 축 밀봉물(49)의 큰 직경 부분(60)의 외부 원주 표면(491)에는 제 1 헬리컬 홈(61)이 형성되어 있다. 도 5(b) 및 도 8에 도시한 바와 같이, 제 2 축 밀봉물(50)의 큰 직경 부분(80)의 외부 원주 표면(501)에는 제 2 헬리컬 홈(62)이 형성되어 있다. 제 1 회전축(19)의 회전 방향(R1)을 따라 제 1 헬리컬 홈(61)은, 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로부터 제 5 펌프 챔버(43)쪽으로 안내하는 통로를 형성한다. 제 2 회전축(20)의 회전 방향(R2)을 따라 제 2 헬리컬 홈(62)은, 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로부터 제 5 펌프 챔버(43)쪽으로 안내하는 통로를 형성한다. 따라서, 회전축(19, 20)이 회전할 때, 각 헬리컬 홈(61, 62)은, 펌핑 효과(pumping effect)를 일으키고, 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)쪽으로 유체를 운반한다. 즉, 각 헬리컬 홈(61, 62)은 펌핑 수단을 형성하는데, 상기 펌핑 수단은 관련된 축 밀봉물(49, 50)의 외부 원주 표면(491, 501)과 관련된 용기(47, 48)의 원주벽(471, 481) 사이의 윤활유를 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 오일 구역쪽으로 이동시킨다. 베어링 용기(47, 48)의 원주벽(471, 481)은 밀봉 표면으로서 작용한다. 외부 원주 표면(491, 501)은 밀봉 표면에 면한다.

도 3(b)에 도시한 바와 같이, 후면 하우징 부재(14)의 챔버 한정벽(143)내에는 제 1 및 제 2 배출 압력 안내 채널(63, 64)이 형성되어 있다. 챔버 한정벽(143)은, 압축의 최종단인 제 5 펌프 챔버(43)를 형성한다. 도 4(a)에도시한 바와 같이, 제 1 배출 압력 안내 채널(63)은 최대 가압 구역(432)에 연결되어 있고, 상기 최대 가압 구역의 체적은 제 5 회전자(27, 32)의 회전에 의해 변한다. 제 1 배출 압력 안내 채널(63)은 관통 구멍(141)에 또한 연결되어 있다. 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 제 2 배출 압력 안내 채널(64)은 최대 가압 구역(432) 및 관통 구멍(142)에 연결되어 있다.

도 1(a), 도 4(a), 및 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 냉각 루프 챔버(65)는 후면 하우징 부재(14)내에 형성되어 있다. 루프 챔버(65)는 축 밀봉물(49, 50)을 둘러싼다. 냉각제는 루프 챔버(65)내에서 순환한다. 루프 챔버(65)내의 냉각제는 베어링 용기(47, 48)내의 윤활유(Y)를 냉각시킨다. 이 냉각제에 의해, 윤활유(Y)가 증발되는 것이 방지된다.

도 1(b) 및 도 6에 도시한 바와 같이, 환형 누설 방지 링(66)은 오일의 유동을 막도록 제 1 축 밀봉물(49)의 작은 직경 부분(59) 주위에 끼워져 있다. 누설 방지 링(66)은, 더 작은 직경을 갖는 제 1 스토퍼(67) 및 더 큰 직경을 갖는 제 2 스토퍼(68)를 포함한다. 베어링 홀더(45)의 정면 단부 부분은, 내부로 돌출하는 환형 돌출부(69)를 구비하고, 누설 방지 링(66) 주위에 환형 제 1 오일 챔버(70) 및 환형 제 2 오일 챔버(71)를 형성한다. 제 1 오일 챔버(70)는 제 1 스토퍼(67)를 둘러싸고, 제 2 오일 챔버(71)는 제 2 스토퍼(68)를 둘러싼다.

제 1 스토퍼(67)의 원주 표면(671)은 제 1 오일 챔버(70)내에 위치되고, 제 2 스토퍼(68)의 원주 표면(681)은 제 2 오일 챔버(71)내에 위치된다. 원주 표면(671)은, 제 1 오일 챔버(70)를 한정하는 원주벽 표면(702)에 면한다. 제 2스토퍼(68)의 원주 표면(681)은, 제 2 오일 챔버(71)를 한정하는 원주벽 표면(712)에 면한다.

원주벽 표면(702, 712)은 테이퍼형이다. 원주벽 표면(702)의 방사상 치수는, 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로 감소하고, 또는 회전축(19)의 축선(191)에 접근한다. 제 1 스토퍼(67)의 후면 표면(672)은, 제 1 오일 챔버(70)를 한정하는 환형 단부 표면(701)에 면한다. 도 6의 오른쪽 도면에 도시된 제 2 스토퍼(68)의 후면 표면(682)은, 제 2 오일 챔버(71)를 한정하는 단부 표면(711)에 면한다. 제 2 스토퍼(68)의 정면 표면(683)은 제 1 축 밀봉물(49)의 큰 직경 부분(60)의 후면 표면(601)에 면하고, 또한 상기 제 2 스토퍼(68)의 정면 표면(683)은 제 1 축 밀봉물(49)의 큰 직경 부분(60)의 후면 표면(601)으로부터 크게 이격되어 있다.

제 3 스토퍼(72)는 제 1 축 밀봉물(49)의 큰 직경 부분(60)과 일체로 형성된다. 제 3 환형 오일 챔버(73)는 제 3 스토퍼(72)를 둘러싸도록 제 1 용기(47)내에 형성되어 있다. 제 3 스토퍼(72)의 원주 표면(721)은, 제 3 오일 챔버(73)로 돌출하는 부분에서 한정된다. 또한, 제 3 스토퍼(72)의 원주 표면(721)은, 제 3 오일 챔버(73)를 한정하는 원주벽 표면(733)에 면한다. 제 3 스토퍼(72)의 후면 표면(601)은 제 3 오일 챔버(73)를 한정하는 단부 표면(731)에 면하고, 또한 상기 제 3 스토퍼(72)의 후면 표면(601)은 제 3 오일 챔버(73)를 한정하는 단부 표면(731)에 인접하여 위치된다. 제 3 스토퍼(72)의 정면 표면(722)은 제 3 오일 챔버(73)를 한정하는 벽(732)에 면하고, 또한 상기 제 3 스토퍼(72)의 정면 표면(722)은 제 3 오일 챔버(73)를 한정하는 벽(732)에 인접하여 위치된다.

윤활유(Y)를 기어 수용 챔버(331)로 복귀시키기 위해, 제 1 용기(47)의 최하부 부분과 후면 하우징 부재(14)의 단부(144)에는 배유 채널(74)이 형성되어 있다. 배유 채널(74)은 축방향 부분(741) 및 방사상 부분(742)을 구비하는데, 상기 축방향 부분(741)은 용기(47)의 최하부 부분에 형성되어 있고, 상기 방사상 부분(742)은 단부(144)에 형성되어 있다. 축방향 부분(741)은 제 3 오일 챔버(73)와 통하고, 방사상 부분(742)은 기어 수용 챔버(331)와 통한다. 즉, 제 3 오일 챔버(73)는 배유 채널(74)에 의해 기어 수용 챔버(331)에 연결되어 있다.

환형 누설 방지 링(66)은 오일의 유동을 막도록 제 2 축 밀봉물(50)의 작은 직경 부분(59) 주위에 끼워져 있다. 제 2 축 밀봉물(50)의 큰 직경 부분(80)에는 제 3 스토퍼(72)가 형성되어 있다. 제 1 및 제 2 오일 챔버(70, 71)는 베어링 홀더(45)내에서 한정되고, 제 3 오일 챔버(73)는 제 2 용기(48)내에서 한정된다. 제 2 용기(48)의 최하부 부분에는 배유 채널(74)이 형성되어 있다. 제 2 축 밀봉물(50)에 대응하는 제 3 오일 챔버(73)의 부분은, 제 2 축 밀봉물(50)에 대응하는 배유 채널(74)에 의해 기어 수용 챔버(331)에 연결되어 있다.

기어 수용 챔버(331)내에 저장된 윤활유(Y)는 기어(34, 35) 및 레이디얼 베어링(37)을 윤활한다. 레이디얼 베어링(37)을 윤활한 후에, 윤활유(Y)는 관통 구멍(691)으로 유입되는데, 상기 관통 구멍(691)은 각 레이디얼 베어링(37)의 공간(371)을 통해 각 베어링 홀더(45)의 돌출부(69)내에 형성된다. 그리고 나서, 윤활유(Y)는, 제 1 스토퍼(67)의 후면 표면(672)과 제 1 오일 챔버(70)의 단부 표면(701) 사이의 공간(g1)을 통해 제 1 오일 챔버(70)쪽으로 이동한다. 이 때에, 제 1 스토퍼(67)의 후면 표면(672)에 도달하는 윤활유(Y)의 일부는, 제 1 스토퍼(67)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 제 1 오일 챔버(70)의 원주벽 표면(702) 또는 단부 표면(701)으로 날아간다. 원주벽 표면(702) 또는 단부 표면(701)으로 날아간 윤활유(Y)의 적어도 일부는, 원주벽 표면(702) 또는 단부 표면(701)에 남게 된다. 그리고 나서 나머지 윤활유(Y)는, 자체 중량에 의해 표면(701, 702)을 따라 떨어지고, 제 1 오일 챔버(70)의 최하부 부분에 도달한다. 제 1 오일 챔버(70)의 최하부 부분에 도달한 후에, 윤활유(Y)는 제 2 오일 챔버(71)의 최하부 부분으로 이동한다.

제 1 오일 챔버(70)로 유입된 후에, 윤활유(Y)는, 제 2 스토퍼(68)의 후면 표면(682)과 제 2 오일 챔버(71)의 단부 표면(711) 사이의 공간(g2)을 통해 제 2 오일 챔버(71)쪽으로 이동한다. 이 때에, 원주 표면(671)의 윤활유는, 제 1 스토퍼(67)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 원주벽 표면(702)으로 날아간다. 이 때에, 후면 표면(682)의 윤활유(Y)는, 제 2 스토퍼(68)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 원주벽 표면(712) 또는 단부 표면(711)으로 날아간다. 원주벽 표면(702, 712) 또는 단부 표면(711)으로 날아간 윤활유(Y)의 적어도 일부는, 원주벽 표면(702, 712) 또는 단부 표면(711)에 남게 된다. 나머지 윤활유(Y)는, 자체 중량에 의해 표면(702, 712) 또는 단부 표면(701, 711)을 따라 떨어지고, 제 2 오일 챔버(71)의 최하부 부분에 도달한다.

제 2 오일 챔버(71)의 최하부 부분에 도달한 후에, 윤활유(Y)는 제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분으로 이동한다. 제 2 오일 챔버(71)로 유입된 후에, 윤활유(Y)는, 제 3 스토퍼(72)의 후면 표면(601)과 제 3 챔버(73)의 단부 표면(731) 사이의 공간(g3)을 통해 제 3 오일 챔버(73)쪽으로 이동한다. 이 때에, 원주 표면(681)의 윤활유(Y)는, 제 2 스토퍼(68)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 원주벽 표면(712)으로 날아간다. 이 때에, 후면 표면(601)의 윤활유(Y)는, 제 3 스토퍼(72)의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 제 3 오일 챔버(73)의 원주벽 표면(733) 또는 단부 표면(731)으로 날아간다. 원주벽 표면(733) 또는 단부 표면(731)으로 날아간 윤활유(Y)의 적어도 일부는, 원주벽 표면(733) 또는 단부 표면(731)에 남게 된다. 나머지 윤활유(Y)는, 자체 중량에 의해 원주벽 표면(733)과 단부 표면(731)을 따라 떨어지고, 제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분에 도달한다.

제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분에 도달한 후에, 윤활유(Y)는 대응하는 배유 채널(74)에 의해 기어 수용 챔버(331)로 되돌아간다.

제 1 실시형태는 이하의 유리한 점을 갖는다.

(1-1) 진공 펌프가 작동하는 동안, 5개의 펌프 챔버(39, 40, 41, 42, 43)의 압력은 대기 압력에 노출된 구역인 기어 수용 챔버(331)의 압력보다 더 낮다. 따라서, 윤활유(Y)는 누설 방지 링(66)의 표면 및 축 밀봉물(49, 50)의 표면을 따라 제 5 펌프 챔버(43)쪽으로 이동한다. 회전축(19, 20)의 축선(191, 201) 위에서, 윤활유(Y)는 축 밀봉물(49, 50)의 정면 표면(492, 502)을 따라 축밀봉물(49, 50)의 원주 표면(491, 501)으로부터 제 5 펌프 챔버(43)로 하향 유동한다. 회전축(19, 20)의 축선(191, 201) 밑에서, 윤활유(Y)는 축 밀봉물(49, 50)의 정면 표면(492, 502)을 따라 축 밀봉물(49, 50)의 원주 표면(491, 501)으로부터 제 5 펌프 챔버(43)로 상향 유동한다. 따라서, 윤활유(Y)는 축선(191, 201) 위의 축 밀봉물(49, 50)을 따라 제 5 챔버(43)로 쉽게 유입된다.

원주벽 표면(702, 712)으로 날아간 윤활유(Y)의 적어도 일부는 원주벽 표면(702, 712)에 남게 된다. 회전축(19, 20) 위에서, 원주벽 표면(702, 712)은 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로 하향 테이퍼져 있다. 즉, 회전축(19, 20) 위의 원주벽 표면(702, 712) 부분의 윤활유(Y)는, 회전축(19, 20)에 대해 하향 유동해서 제 5 펌프 챔버(43)로부터 멀어진다. 원주벽 표면(702, 712)에 의해, 윤활유(Y)가 회전축(19, 20)에 대해 하향 유동해서 제 5 펌프 챔버(43)로부터 멀어지기 때문에, 윤활유(Y)가 제 5 펌프 챔버(43)로 유입되는 것이 효과적으로 방지된다.

(1-2) 회전축(19, 20) 위의 원주벽 표면(702, 712) 부분의 윤활유(Y)는, 회전축(19, 20)의 축선(191, 201)에 수직하는 단부 표면(701, 711)을 따라 하향 유동한다. 그 후에 윤활유(Y)는, 단부 표면(701, 711)을 따라 회전축(19, 20) 밑 부분으로 부드럽게 하향 유동한다. 원주벽 표면(702, 712)에 연결되고 또한 원주벽 표면(702, 712)에 수직하는 단부 표면(701, 711)에 의해, 회전축(19, 20) 위 부분의 윤활유(Y)는 회전축(19, 20) 밑 부분으로 부드럽게 하향 유동한다.

(1-3) 측면으로 배치된 회전축(19, 20)을 구비하는 루츠 펌프(11)에 있어서,오일 챔버(70, 71, 73)의 벽의 윤활유(Y)는 자체 중량에 의해 제 3 오일 챔버(73)로 떨어진다. 바꾸어 말하면, 오일 챔버(70, 71, 73)의 벽의 윤활유(Y)는 벽을 따라 제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분에 수집된다. 따라서, 오일 챔버(70, 71, 73)의 벽의 윤활유는, 제 3 오일 챔버(73)의 최하부 부분에 연결된 배유 채널(74)을 통해 기어 수용 챔버(331)로 확실히 유동한다.

(1-4) 제 1 오일 챔버(70) 및 제 2 오일 챔버(71)는 레이디얼 베어링(37)을 지지하는 베어링 홀더(45)의 정면 단부 부분(69)에 의해 한정된다. 레이디얼 베어링(37)을 지지하는 베어링 홀더(45)내에 오일 챔버(70, 71)가 형성되기 때문에, 오일 챔버(70, 71)의 밀봉 특성은 개선된다.

(1-5) 제 1 및 제 2 회전축(19, 20) 주위에 끼워진 축 밀봉물(49, 50)의 단부 표면(492, 502)의 직경은, 회전축(19, 20)의 원주 표면(192, 202)의 직경보다 더 크다. 따라서, 각 축 밀봉물(49, 50)의 단부 표면(492, 502)과 베어링 용기(47, 48)의 바닥 표면(472, 482) 사이에 위치된 제 1 및 제 2 래버린스 밀봉물(57, 58)의 각각의 직경은, 각 회전축(19, 20)의 원주 표면(192, 202)과 관통 구멍(141, 142) 사이에 위치된 래버린스 밀봉물(도시하지 않음)의 직경보다 더 크다. 각 래버린스 밀봉물(57, 58)의 직경이 증가하면, 압력 변동이 전개되는 것을 방지하기 위해 각 래버린스 챔버(551, 552, 561, 562)의 체적은 증가한다. 이러한 구조는 각 래버린스 밀봉물(57, 58)의 밀봉 성능을 개선시킨다. 즉, 각 축 밀봉물(49, 50)의 단부 표면(492, 502)과 관련된 베어링 용기(47, 48)의 바닥 표면(472, 482) 사이의 공간은, 각 래버린스 챔버(551, 552, 561, 562)의 체적을증가시킴으로써 밀봉 성능을 개선하기 위한 래버린스 밀봉물(57, 58)을 수용하는데 적합하다.

(1-6) 각 베어링 용기(47, 48)와 축 밀봉물(49, 50) 사이의 공간이 감소하면, 베어링 용기(47, 48)와 축 밀봉물(49, 50) 사이의 공간으로 윤활유(Y)가 유입되기가 더 어렵게 된다. 원주벽(471, 481)을 구비하는 각 용기(47, 48)의 바닥 표면(472, 482), 및 축 밀봉물(49, 50)의 단부 표면(492, 502)은 서로 가깝게 위치하도록 쉽게 형성된다. 따라서, 각 환형 돌출부(53, 54)의 단부와 환형 홈(55, 56)의 바닥 사이의 공간, 및 각 용기(47, 48)의 바닥 표면(472, 482)과 축 밀봉물(49, 50)의 단부 표면(492, 502) 사이의 공간은 쉽게 감소될 수 있다. 공간이 감소하면, 래버린스 밀봉물(57, 58)의 밀봉 성능이 개선된다. 즉, 각 용기(47, 48)의 바닥 표면(472, 482)은 래버린스 래버린스 밀봉물(57, 58)을 수용하는데 적합하다.

(1-7) 래버린스 밀봉물(57, 58)은 기체의 유동을 충분하게 막는다. 루츠 펌프(11)가 작동되기 시작할 때, 5개의 펌프 챔버(39-43)내의 압력은 대기 압력보다 더 높다. 그러나, 각 래버린스 밀봉물(57, 58)은, 기체가 제 5 펌프 챔버(43)로부터 축 밀봉물(49, 50)의 표면을 따라 기어 수용 챔버(331)로 누설되는 것을 방지한다. 즉, 래버린스 밀봉물(57, 58)은 윤활유 누설 및 기체 누설을 정지시키는 최적의 비접촉형 밀봉물이다.

(1-8) 립 밀봉물(lip seal)과 같은 접촉형 밀봉물과는 다르게 비접촉형 밀봉물의 밀봉 성능이 시간에 따라 저하되지 않는다 하더라도, 비접촉형 밀봉물의 밀봉성능은 접촉형 밀봉물의 밀봉 성능보다 열등하다. 그러나, 상술한 실시형태에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 스토퍼(67, 68, 72)가 밀봉 성능을 보충한다.

(1-9) 제 1 회전축(19)이 회전하면, 제 1 헬리컬 홈(61)의 윤활유(Y)는 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로 안내된다. 제 2 회전축(20)이 회전하면, 제 2 헬리컬 홈(62)의 윤활유(Y)는 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로 안내된다. 즉, 펌핑 수단으로서 작용하는 제 1 및 제 2 헬리컬 홈(61, 62)을 갖는 축 밀봉물(49, 50)은, 윤활유(Y)의 누설을 실제적으로 방지한다.

(1-10) 헬리컬 홈(61, 62)이 형성된 외부 원주 표면(491, 501)은, 제 1 및 제 2 축 밀봉물(49, 50)의 큰 직경 부분(60, 80)의 외부 표면과 일치한다. 이들 부분에서, 축 밀봉물(49, 50)이 회전할 때의 속도는 최대이다. 각 축 밀봉물(49, 50)의 외부 원주 표면(491, 501)과 용기(47, 48)의 원주벽(471, 481) 사이에 위치된 기체는, 고속으로 이동하는 제 1 및 제 2 헬리컬 홈(61, 62)을 통해, 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로 효과적으로 이동한다. 각 축 밀봉물(49, 50)의 외부 원주 표면(491, 501)과 용기(47, 48)의 원주벽(471, 481) 사이에 위치된 윤활유(Y)는, 제 5 펌프 챔버(43)에 대응하는 측으로부터 기어 수용 챔버(331)에 대응하는 측으로 효과적으로 이동하는 기체와 함께 유동한다. 각 축 밀봉물(49, 50)의 외부 원주 표면(491, 501)에 형성된 헬리컬 홈(61, 62)은, 외부 원주 표면(491, 501)과 원주벽(471, 481) 사이의 공간을 통해 윤활유(Y)가 베어링 용기(47, 48)로부터 제 5 펌프 챔버(43)로 누설되는 것을 효과적으로 방지한다.

(1-11) 제 1 회전축(19)의 원주 표면(192)과 관통 구멍(141) 사이에는 작은 공간이 형성되어 있다. 또한, 각 회전자(27, 32)와 후면 하우징 챔버(14)의 챔버 한정벽(143) 사이에는 작은 공간이 형성되어 있다. 따라서, 래버린스 밀봉물(57)은, 좁은 공간을 통해 안내된 제 5 펌프 챔버(43)내의 압력에 노출되어 있다. 마찬가지로, 제 2 회전축(20)의 원주 표면(202)과 관통 구멍(142) 사이에는 작은 공간이 형성되어 있다. 따라서, 제 2 래버린스 밀봉물(58)은, 공간을 통해 제 5 펌프 챔버(43)내의 압력에 노출되어 있다. 채널(63, 64)이 존재하지 않는 경우, 래버린스 밀봉물(57, 58)은 흡입 구역(431)내의 압력 및 최대 가압 구역(432)내의 압력에 균일하게 노출된다.

(1-12) 제 1 및 제 2 배출 압력 안내 채널(63, 64)은 래버린스 밀봉물(57, 58)을 최대 가압 구역(432)내의 압력에 노출시킨다. 즉, 래버린스 밀봉물(57, 58)은, 흡입 구역(431)내의 압력보다는 안내 채널(63, 64)을 통해 최대 가압 구역(432)내의 압력에 의해 더 영향을 받는다. 따라서, 어떠한 배출 압력 안내 채널(63, 64)도 형성되지 않는 경우와 비교하면, 제 1 실시형태의 래버린스 밀봉물(57, 58)은 더 높은 압력을 받는다. 결과적으로, 어떠한 배출 압력 안내 채널(63, 64)도 형성되지 않는 경우와 비교하면, 래버린스 밀봉물(57, 58)의 정면 표면에 작용하는 압력과 후면 표면에 작용하는 압력 사이의 차이는 상당히 작다. 바꾸어 말하면, 배출 압력 안내 채널(63, 64)은 래버린스 밀봉물(57, 58)의 오일 누설 방지 성능을 상당히 개선시킨다.

(1-13) 루츠 펌프(11)가 건조식이기 때문에, 어떠한 윤활유(Y)도 5개의 펌프 챔버(39, 40, 41, 42, 43)에 사용되지 않는다. 따라서, 본 발명은 루츠 펌프(11)용으로 적합하다.

본 발명은 다른 형태로 구체화될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 각각 도 9 내지 도 11에 도시된 제 2 내지 제 4 실시형태로서 구체화될 수 있다. 제 2 내지 제 4 실시형태에 있어서, 제 1 실시형태에 대응하는 구성 요소와 동일한 구성 요소는 유사하거나 동일한 도면 부호가 주어진다. 제 1 및 제 2 회전축(19, 20)이 동일한 구조이기 때문에, 제 2 내지 제 4 실시형태에서는 제 1 회전축(19)만이 설명될 것이다.

도 9에 도시한 제 2 실시형태에 있어서, 제 3 오일 챔버(73)는 테이퍼형 원주벽 표면(734)을 갖는다. 표면(734)은 제 1 실시형태의 표면(702, 712)과 동일한 방법으로 작용한다. 배유 채널(74)은 기어 수용 챔버(331)쪽으로 하향 경사져 있다.

도 10에 도시한 제 3 실시형태에 있어서, 오일 챔버(76)내에는 오일 누설 방지 링(75)이 위치되어 있다. 오일 챔버(76)는 테이퍼형 원주벽 표면(761)을 갖는다. 표면(761)은 제 1 실시형태의 표면(702, 712)과 동일한 방법으로 작용한다.

도 11에 도시한 제 4 실시형태에 있어서, 축 밀봉물(49A)는 회전축(19)의 단부 표면 및 회전자(27)와 일체로 형성되어 있다. 축 밀봉물(49A)은, 회전자 하우징 부재(12)에 면하는 후면 하우징 부재(14)의 정면벽내에 형성된 용기(77)내에위치되어 있다. 제 1 축 밀봉물(49A)의 후면 표면과 용기(77)의 바닥(771) 사이에는 래버린스 밀봉물(78)이 위치되어 있다.

회전축(19) 주위에는 오일 누설 방지 링(79)이 끼워져 있다. 용기(47)의 바닥(472)과 베어링 홀더(45)의 돌출부(69) 사이에는 환형 오일 챔버(80)가 형성되어 있다. 오일 누설 방지 링(79)은 오일 챔버(80)속으로 돌출한다.

오일 챔버(80)는 테이퍼형 원주벽 표면(801)을 갖는다. 표면(801)은 제 1 실시형태의 표면(702, 712)과 동일한 방법으로 작용한다.

당업자라면 본 발명이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 많은 특정한 형태로 구체화될 수 있음을 이해할 것이다. 특히, 본 발명은 이하의 형태로 구체화될 수 있다.

(1) 제 1 실시형태에 있어서, 각 축 밀봉물(49, 50)은 대응하는 누설 방지 링(66)과 일체로 형성될 수 있다.

(2) 제 1 실시형태에 있어서, 회전축(19, 20) 밑에 위치되는 각 원부벽 표면(702, 712)의 부분은 테이퍼형일 필요가 없다.

(3) 본 발명은 루츠 펌프 이외의 다른 종류의 진공 펌프에 적용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예 및 실시형태는 제한적이 아닌 예시적으로 간주되어야 하고, 또한 본 발명은 주어진 실시형태에 제한되지 않고 첨부된 청구항의 범위내에서 변형될 수 있다.

본 발명에 따르면, 오일이 진공 펌프의 펌프 챔버로 유입되는 것이 효과적으로 방지되는 오일 누설 방지 구조가 제공될 수 있다.

Claims

회전축(19, 20)의 회전을 통해 펌프 챔버(39-43)내의 기체 운반체(23-32)를 작동시켜 기체를 흡입하는 진공 펌프에 있어서, 이 진공 펌프는:

오일 하우징 부재(14, 33);

원주 표면(671, 681, 721)을 구비하는 스토퍼(67, 68, 72; 75; 79); 및

회전축(19, 20)의 중심과 일치하는 만곡부의 중심을 구비하는 원주벽 표면(702, 712; 702, 712, 734; 761; 801)을 포함하고,

상기 오일 하우징 부재(14, 33)는 펌프 챔버(39-43)에 인접하는 오일 구역(331)을 한정하고, 상기 회전축(19, 20)은 오일 하우징 부재(14, 33)를 통해 펌프 챔버(39-43)로부터 오일 구역(331)으로 돌출하는 돌출부를 구비하고,

상기 스토퍼(67, 68, 72; 75; 79)는, 회전축(19, 20)과 일체로 회전하여 오일이 펌프 챔버(39-43)로 유입되는 것을 방지하도록 회전축(19, 20)상에 위치되고,

상기 원주벽 표면(702, 712; 702, 712, 734; 761; 801)은 회전축(19, 20) 위의 스토퍼(67, 68, 72; 75; 79)의 원주 표면(671, 681, 721)의 적어도 일부를 둘러싸고, 또한 상기 원주벽 표면(702, 712; 702, 712, 734; 761; 801)은 당해 원주벽 표면과 회전축(19, 20)의 축선 사이의 거리가 오일 구역(331)쪽으로 감소하도록 경사져 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 진공 펌프는, 회전축(19, 20)의 축선에 실질적으로수직하고 또한 회전축(19, 20)을 둘러싸는 환형 단부 표면(701, 711, 731)을 추가로 포함하고, 상기 원주벽 표면(702, 712; 702, 712, 734; 761; 801)은 상기 환형 단부 표면(701, 711, 731)에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
제 2 항에 있어서, 상기 진공 펌프는:

스토퍼(67, 68, 72; 75; 79)를 둘러싸는 환형 오일 챔버(70, 71, 73; 76; 80); 및

상기 오일 챔버(70, 71, 73; 76; 80)를 오일 구역(331)에 연결하여 오일을 오일 구역(331)에 안내하는 배유 채널(74)을 추가로 포함하고,

상기 오일 챔버(70, 71, 73; 76; 80)의 중심은 회전축(19, 20)의 축선과 일치하고, 상기 원주벽 표면(702, 712; 702, 712, 734; 761; 801) 및 환형 단부 표면(701, 711, 731)은 오일 챔버(70, 71, 73; 76; 80)의 일부분을 한정하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
제 3 항에 있어서, 배유 채널(74)은 오일 챔버(70, 71, 73; 76; 80)의 최하부 부분에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
제 4 항에 있어서, 배유 채널(74)은 실질적으로 평행하거나 또는 오일 구역(331)쪽으로 하향 경사져 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 오일 구역(331)은, 회전축(19, 20)을 회전가능하게 지지하는 베어링을 수용하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 진공 펌프는:

회전축(19, 20)과 일체로 회전하도록 돌출부 둘레에 위치된 환형 축 밀봉물(49, 50);

오일 하우징 부재(14, 33)상에 형성된 제 2 밀봉 형성 표면(472, 482); 및

비접촉형 밀봉물(57, 58, 78)을 추가로 포함하고,

상기 축 밀봉물(49, 50)은, 스토퍼(67, 68, 72; 75; 79)보다 펌프 챔버(39-43)에 더 가깝게 위치되고, 또한 당해 축 밀봉물(49, 50)의 방사상 방향으로 연장하는 제 1 밀봉 형성 표면(492, 502)을 구비하고,

상기 제 2 밀봉 형성 표면(472, 482)은, 상기 제 1 밀봉 형성 표면(492, 502)에 면하고, 또한 상기 제 1 밀봉 형성 표면(492, 502)과 실질적으로 평행하고,

상기 비접촉형 밀봉물(57, 58, 78)은 상기 제 1 밀봉 형성 표면(492, 502)과 제 2 밀봉 형성 표면(472, 482) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 진공 펌프는:

오일 하우징상에 위치된 밀봉 표면(471, 481); 및

회전축(19, 20)과 일체로 회전하도록 돌출부 둘레에 위치되는 환형 축 밀봉물(49, 50)을 추가로 포함하고,

상기 축 밀봉물(49, 50)은 스토퍼(67, 68, 72; 75; 79)보다 펌프 챔버(39-43)에 더 가깝게 위치되고, 또한 상기 축 밀봉물(49, 50)은 밀봉 표면(471, 481)에 면하는 당해 축 밀봉물(49, 50)의 표면상에 위치된 펌핑 수단을 포함하고, 상기 펌핑 수단은, 축 밀봉물(49, 50)의 표면과 밀봉 표면(471, 481) 사이의 윤활유를, 펌프 챔버(39-43)에 더 가까운 측으로부터 오일 구역(331)에 더 가까운 측으로 안내하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전축은 다수의 평행한 회전축(19, 20)중 하나의 회전축이고, 상기 진공 펌프는 이 회전축(19, 20)이 일체로 회전하도록 당해 회전축(19, 20)을 서로 연결하는 기어 기구(34, 35)를 포함하고, 상기 기어 기구(34, 35)는 오일 구역(331)내에 위치되는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
제 9 항에 있어서, 상기 진공 펌프는, 각 회전자(23-32)가 기체 운반체로서 작용하도록하여 각 회전축(19, 20) 둘레에 형성된 다수의 회전자(23-32)를 포함하고, 하나의 회전축의 회전자는 또 다른 회전축의 회전자와 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.