JP2002202089A - ターボ形ドライ真空ポンプ - Google Patents
ターボ形ドライ真空ポンプInfo
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応ガスによる生成物がポンプ内の狭い隙間
等に堆積しないようにし、かつ、軸受用の潤滑油が混入
しないようにしたターボ形ドライ真空ポンプを提供す
る。 【解決手段】 高周波モータ３ａの軸２１に連結した釣
り鐘状の回転体１ｂはその外周部に多段円周流ポンプ部
１６を備えて高速回転する。吸気口６から反応ガスが吸
引されネジ溝ポンプ部１８から多段円周流ポンプ部１６
で圧縮される。回転中は潤滑油１０の漏出を防止するた
めに、不活性ガスがガス供給路２２から軸封部５ａのラ
ビリンスシール１９の部分に供給され、ガス流路２３に
流れ、回転体１ｂの円筒部分に半径方向、かつ回転方向
に設けられた複数の貫通穴１７を通り、ガス圧縮部間を
結ぶ狭い隙間を高速で流れ、上部から吸気された反応ガ
スと共に排気される。
等に堆積しないようにし、かつ、軸受用の潤滑油が混入
しないようにしたターボ形ドライ真空ポンプを提供す
る。 【解決手段】 高周波モータ３ａの軸２１に連結した釣
り鐘状の回転体１ｂはその外周部に多段円周流ポンプ部
１６を備えて高速回転する。吸気口６から反応ガスが吸
引されネジ溝ポンプ部１８から多段円周流ポンプ部１６
で圧縮される。回転中は潤滑油１０の漏出を防止するた
めに、不活性ガスがガス供給路２２から軸封部５ａのラ
ビリンスシール１９の部分に供給され、ガス流路２３に
流れ、回転体１ｂの円筒部分に半径方向、かつ回転方向
に設けられた複数の貫通穴１７を通り、ガス圧縮部間を
結ぶ狭い隙間を高速で流れ、上部から吸気された反応ガ
スと共に排気される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボ形ドライ真
空ポンプに係わり、特に、半導体製造装置等のプロセス
過程で発生する反応生成ガスに対処するターボ形ドライ
真空ポンプに関する。
空ポンプに係わり、特に、半導体製造装置等のプロセス
過程で発生する反応生成ガスに対処するターボ形ドライ
真空ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】気体分子に一定の方向の運動量を回転翼
などで機械的に与えることにより、気体を輸送する真空
ポンプとして、ドライ真空ポンプ、分子ドラッグポン
プ、ターボ分子ポンプ等がある。ドライ真空ポンプは、
大気圧から低真空までの排気をするもので、ポンプ内の
ガス通路に一切油を使用することなく、回転翼、スクリ
ュー翼、メカニカルブースタなどの機構で気体を排気す
るものである。分子ドラッグポンプは、気体分子に運動
量を与えるための高速回転子表面が常にその面と平行に
動く形式のもので、例えば、スクリュー形状の翼部が高
速回転体に取り付けられ、翼部の高速の回転により高真
空を得ることができるものである。ターボ分子ポンプ
は、気体分子どうしの衝突が無視できるような低い圧力
の条件下で、円板に斜めにスリットを切った回転翼と、
それとほぼ同じ形状で、スリットの傾きが回転翼とは反
対の固定翼とが、交互に配置された構造で、回転翼は極
めて高い回転速度で駆動され、両翼の隙間を通って気体
分子が通過し、真空に排気され超高真空を得ることがで
きるものである。分子ポンプとして一般に分子ドラッグ
ポンプとターボ分子ポンプが挙げられるが、これらの真
空排気系には背圧用のポンプとして油回転ポンプやメカ
ニカルブースタポンプやドライ真空ポンプ等が必要にな
る。
などで機械的に与えることにより、気体を輸送する真空
ポンプとして、ドライ真空ポンプ、分子ドラッグポン
プ、ターボ分子ポンプ等がある。ドライ真空ポンプは、
大気圧から低真空までの排気をするもので、ポンプ内の
ガス通路に一切油を使用することなく、回転翼、スクリ
ュー翼、メカニカルブースタなどの機構で気体を排気す
るものである。分子ドラッグポンプは、気体分子に運動
量を与えるための高速回転子表面が常にその面と平行に
動く形式のもので、例えば、スクリュー形状の翼部が高
速回転体に取り付けられ、翼部の高速の回転により高真
空を得ることができるものである。ターボ分子ポンプ
は、気体分子どうしの衝突が無視できるような低い圧力
の条件下で、円板に斜めにスリットを切った回転翼と、
それとほぼ同じ形状で、スリットの傾きが回転翼とは反
対の固定翼とが、交互に配置された構造で、回転翼は極
めて高い回転速度で駆動され、両翼の隙間を通って気体
分子が通過し、真空に排気され超高真空を得ることがで
きるものである。分子ポンプとして一般に分子ドラッグ
ポンプとターボ分子ポンプが挙げられるが、これらの真
空排気系には背圧用のポンプとして油回転ポンプやメカ
ニカルブースタポンプやドライ真空ポンプ等が必要にな
る。
【０００３】図３に、ターボ形ドライ真空ポンプの断面
を示す。この真空ポンプは、上部にガスの吸気口６を設
けて気体を吸気し、ケース１３の側面のガスの排気口１
４から気体を吐き出すもので、ケース１３内の円筒部２
内部に、回転体１が軸４を介して上部の転がり軸受７と
下部の転がり軸受８によって保持され、回転体１の下部
の軸４に高周波モータ３の回転子を備えて、ケース１２
の高周波モータ３により高速回転するもので、回転体１
の上部の外周部分に回転翼１ａが複数段に配列され、こ
れと対向して円筒部２の内側に固定翼２ａが複数段に配
列されている。回転体１を高速で回転することにより、
ポンプ作用が生じ、ガスの吸気口６側とガスの排気口１
４側の圧力差が生じる。そして、モータ室９の下部に設
けられたケース１２内に、潤滑油１０を溜める空間が設
けられ、転がり軸受８及び転がり軸受７に、潤滑油１０
が供給される。一方、軸封部５に設けられた転がり軸受
７を通してモータ室９から、潤滑油１０のミストが排気
室に侵入しないように、ガス供給口１５から軸封ガス、
例えば窒素などの不活性ガスが導入され、排気口１４の
方向に、ガスを強制的に流している。
を示す。この真空ポンプは、上部にガスの吸気口６を設
けて気体を吸気し、ケース１３の側面のガスの排気口１
４から気体を吐き出すもので、ケース１３内の円筒部２
内部に、回転体１が軸４を介して上部の転がり軸受７と
下部の転がり軸受８によって保持され、回転体１の下部
の軸４に高周波モータ３の回転子を備えて、ケース１２
の高周波モータ３により高速回転するもので、回転体１
の上部の外周部分に回転翼１ａが複数段に配列され、こ
れと対向して円筒部２の内側に固定翼２ａが複数段に配
列されている。回転体１を高速で回転することにより、
ポンプ作用が生じ、ガスの吸気口６側とガスの排気口１
４側の圧力差が生じる。そして、モータ室９の下部に設
けられたケース１２内に、潤滑油１０を溜める空間が設
けられ、転がり軸受８及び転がり軸受７に、潤滑油１０
が供給される。一方、軸封部５に設けられた転がり軸受
７を通してモータ室９から、潤滑油１０のミストが排気
室に侵入しないように、ガス供給口１５から軸封ガス、
例えば窒素などの不活性ガスが導入され、排気口１４の
方向に、ガスを強制的に流している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のターボ形ドライ
真空ポンプは以上のように構成されているが、ＣＶＤ装
置、エッチング装置の排気ポンプとしてターボ形ドライ
真空ポンプを使用する場合、原料ガスがポンプ内で分解
して、生成物をポンプ内に堆積させたり、プロセス過程
での反応生成物のガスが、ポンプ内部で固体状に析出し
たりすることで、ポンプ内部の隙間等が埋められて、ポ
ンプの運転ができなくなるという問題がある。これを防
ぐために排気ガス中にガス組成を変えるために、ポンプ
のステータ側（固定側）からガス圧縮部（ガス圧縮流
路）に向かい不活性ガスを供給している。堆積物により
隙間が埋められる部分に、ガスを供給するためには、狭
い部分に不活性ガス流路を設ける必要があり、その加工
が困難で手間がかかるという問題がある。また、不活性
ガス流路とは別に、転がり軸受を用いている場合、真空
ガス流路に潤滑油が混入しないように、不活性ガスの流
路を設ける必要がある。
真空ポンプは以上のように構成されているが、ＣＶＤ装
置、エッチング装置の排気ポンプとしてターボ形ドライ
真空ポンプを使用する場合、原料ガスがポンプ内で分解
して、生成物をポンプ内に堆積させたり、プロセス過程
での反応生成物のガスが、ポンプ内部で固体状に析出し
たりすることで、ポンプ内部の隙間等が埋められて、ポ
ンプの運転ができなくなるという問題がある。これを防
ぐために排気ガス中にガス組成を変えるために、ポンプ
のステータ側（固定側）からガス圧縮部（ガス圧縮流
路）に向かい不活性ガスを供給している。堆積物により
隙間が埋められる部分に、ガスを供給するためには、狭
い部分に不活性ガス流路を設ける必要があり、その加工
が困難で手間がかかるという問題がある。また、不活性
ガス流路とは別に、転がり軸受を用いている場合、真空
ガス流路に潤滑油が混入しないように、不活性ガスの流
路を設ける必要がある。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、ＣＶＤ装置などのガス反応生成装置に
排気ポンプとして使用する場合、反応ガスによる生成物
がポンプ内のガス圧縮部間を結ぶ狭い隙間等に堆積しな
いようにし、かつ、軸受から真空ガス流路に潤滑油が混
入しないようにした、加工が容易なターボ形ドライ真空
ポンプを提供することを目的とする。
たものであって、ＣＶＤ装置などのガス反応生成装置に
排気ポンプとして使用する場合、反応ガスによる生成物
がポンプ内のガス圧縮部間を結ぶ狭い隙間等に堆積しな
いようにし、かつ、軸受から真空ガス流路に潤滑油が混
入しないようにした、加工が容易なターボ形ドライ真空
ポンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のターボ形ドライ真空ポンプは、回転により
ガス圧縮を可能とする複数段の回転円板を設けた多段円
周流ポンプ部と、それを駆動する高周波モータの回転子
が連結された軸からなる回転体が上部と下部の軸受で保
持され、ガスの吸気を可能とするターボ形ドライ真空ポ
ンプにおいて、前記多段円周流ポンプ部の回転体を釣り
鐘円筒形状とし、その円筒に複数段に設けられた前記回
転円板の各間の周上に複数個の貫通穴を半径方向に備え
るものである。
め、本発明のターボ形ドライ真空ポンプは、回転により
ガス圧縮を可能とする複数段の回転円板を設けた多段円
周流ポンプ部と、それを駆動する高周波モータの回転子
が連結された軸からなる回転体が上部と下部の軸受で保
持され、ガスの吸気を可能とするターボ形ドライ真空ポ
ンプにおいて、前記多段円周流ポンプ部の回転体を釣り
鐘円筒形状とし、その円筒に複数段に設けられた前記回
転円板の各間の周上に複数個の貫通穴を半径方向に備え
るものである。
【０００７】そして、多段円周流ポンプ部の回転体の円
筒に設けられた複数個の貫通穴の向きを回転体の回転方
向と同方向とし、回転により内側から外側にガスが流れ
るようにしたものである。
筒に設けられた複数個の貫通穴の向きを回転体の回転方
向と同方向とし、回転により内側から外側にガスが流れ
るようにしたものである。
【０００８】さらに、回転体を保持する軸受に転がり軸
受を用い、軸受用の潤滑油がガス圧縮部に混入しないよ
うに、外部から不活性ガスを軸受部に供給し、その不活
性ガスが回転体の円筒内側面を通過するガス流路を備え
るものである。
受を用い、軸受用の潤滑油がガス圧縮部に混入しないよ
うに、外部から不活性ガスを軸受部に供給し、その不活
性ガスが回転体の円筒内側面を通過するガス流路を備え
るものである。
【０００９】また、回転体を保持する軸受に動圧ガス軸
受を用い、外部から不活性ガスを軸受部に供給し、その
不活性ガスが回転体の円筒内側面を通過するガス流路を
備えるものである。
受を用い、外部から不活性ガスを軸受部に供給し、その
不活性ガスが回転体の円筒内側面を通過するガス流路を
備えるものである。
【００１０】また、回転体を保持する軸受に静圧ガス軸
受を用い、外部から不活性ガスを軸受部に供給し、その
不活性ガスが回転体の円筒内側面を通過するガス流路を
備えるものである。
受を用い、外部から不活性ガスを軸受部に供給し、その
不活性ガスが回転体の円筒内側面を通過するガス流路を
備えるものである。
【００１１】本発明のターボ形ドライ真空ポンプは上記
のように構成されており、ポンプの回転体を釣り鐘円筒
形状とし、その円筒外周に複数段の回転翼を有した円板
を設け、その各回転円板の各間の周上に半径方向に複数
個の貫通穴を設け、回転により内側に設けられたガス流
路から外側にガスが流れるように、貫通穴の向きを回転
体の回転方向と同方向にしている。そして、回転体を保
持する軸受に転がり軸受を用い、軸受用の潤滑油がガス
圧縮部に混入しないように、外部から不活性ガスを軸受
部に供給し、その不活性ガスが回転体の円筒内側面のガ
ス流路を通過する。また、回転体を保持する軸受に動圧
ガス軸受又は静圧ガス軸受を用い、外部から不活性ガス
を軸受部に供給し、その不活性ガスが回転体の円筒内側
面のガス流路を通過する。上記の構造により、ガス圧縮
を可能とする多段円周流ポンプ部は、外側でガス圧縮を
し、内側に不活性ガス流路を設けて、外部から軸受部に
不活性ガスを供給し、不活性ガス流路側をガス圧縮流路
側と同等、あるいは高圧とする。その圧力差によって不
活性ガス流路から複数個の貫通穴に不活性ガスが流れ、
ポンプ内の軸受部、ガス圧縮部間を結ぶ狭い隙間に、確
実に不活性ガスを高速で供給でき、潤滑油の侵入やガス
反応生成物の堆積を防止することができる。また、多段
円周流ポンプ部は、複数の回転円板を積層して組立てる
ことができるので、不活性ガスのガス供給路、ガス流
路、貫通穴などの加工も容易に行なうことができる。
のように構成されており、ポンプの回転体を釣り鐘円筒
形状とし、その円筒外周に複数段の回転翼を有した円板
を設け、その各回転円板の各間の周上に半径方向に複数
個の貫通穴を設け、回転により内側に設けられたガス流
路から外側にガスが流れるように、貫通穴の向きを回転
体の回転方向と同方向にしている。そして、回転体を保
持する軸受に転がり軸受を用い、軸受用の潤滑油がガス
圧縮部に混入しないように、外部から不活性ガスを軸受
部に供給し、その不活性ガスが回転体の円筒内側面のガ
ス流路を通過する。また、回転体を保持する軸受に動圧
ガス軸受又は静圧ガス軸受を用い、外部から不活性ガス
を軸受部に供給し、その不活性ガスが回転体の円筒内側
面のガス流路を通過する。上記の構造により、ガス圧縮
を可能とする多段円周流ポンプ部は、外側でガス圧縮を
し、内側に不活性ガス流路を設けて、外部から軸受部に
不活性ガスを供給し、不活性ガス流路側をガス圧縮流路
側と同等、あるいは高圧とする。その圧力差によって不
活性ガス流路から複数個の貫通穴に不活性ガスが流れ、
ポンプ内の軸受部、ガス圧縮部間を結ぶ狭い隙間に、確
実に不活性ガスを高速で供給でき、潤滑油の侵入やガス
反応生成物の堆積を防止することができる。また、多段
円周流ポンプ部は、複数の回転円板を積層して組立てる
ことができるので、不活性ガスのガス供給路、ガス流
路、貫通穴などの加工も容易に行なうことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明のターボ形ドライ真空ポン
プの一実施例を、図１、図２を参照しながら説明する。
図１は本発明のターボ形ドライ真空ポンプの断面を示す
図である。図２（ａ）は釣り鐘状の回転体１ｂの多段円
周流ポンプ部１６の垂直断面図を、図２（ｂ）は平面の
断面図を示す。本ターボ形ドライ真空ポンプは、上方に
円筒状の外周部にネジ溝ポンプ部１８を有する回転体１
ａと、下方に釣り鐘円筒形状の外周に複数段に回転翼
（ポンプ溝２０）を備えた回転円板を有し回転円板の各
間の周上に複数個の貫通穴１７を半径方向にかつ回転方
向に設け多段円周流ポンプ部１６を備えた回転体１ｂ
と、回転体１ａと回転体１ｂを一つにして、下方に高周
波モータ３ａの回転子を取付け、転がり軸受７ａおよび
転がり軸受８ａによって支持され回転する軸２１と、軸
２１を高速に回転する高周波モータ３ａと、上部に外部
ガスを吸気する吸気口６を有し、内側部にネジ溝ポンプ
部１８と多段円周流ポンプ部１６を有し、下方側部に圧
縮されたガスを排気する排気口１４ａを有し、ラビリン
スシール１９および転がり軸受７ａの軸封部５ａに不活
性ガスを供給するガス供給口１５ａおよびガス供給路２
２を有し、釣り鐘状の回転体１ｂの内側にガス流路２３
の空間を設け、下部に潤滑油１０を溜めた円筒部２ａと
から構成されている。
プの一実施例を、図１、図２を参照しながら説明する。
図１は本発明のターボ形ドライ真空ポンプの断面を示す
図である。図２（ａ）は釣り鐘状の回転体１ｂの多段円
周流ポンプ部１６の垂直断面図を、図２（ｂ）は平面の
断面図を示す。本ターボ形ドライ真空ポンプは、上方に
円筒状の外周部にネジ溝ポンプ部１８を有する回転体１
ａと、下方に釣り鐘円筒形状の外周に複数段に回転翼
（ポンプ溝２０）を備えた回転円板を有し回転円板の各
間の周上に複数個の貫通穴１７を半径方向にかつ回転方
向に設け多段円周流ポンプ部１６を備えた回転体１ｂ
と、回転体１ａと回転体１ｂを一つにして、下方に高周
波モータ３ａの回転子を取付け、転がり軸受７ａおよび
転がり軸受８ａによって支持され回転する軸２１と、軸
２１を高速に回転する高周波モータ３ａと、上部に外部
ガスを吸気する吸気口６を有し、内側部にネジ溝ポンプ
部１８と多段円周流ポンプ部１６を有し、下方側部に圧
縮されたガスを排気する排気口１４ａを有し、ラビリン
スシール１９および転がり軸受７ａの軸封部５ａに不活
性ガスを供給するガス供給口１５ａおよびガス供給路２
２を有し、釣り鐘状の回転体１ｂの内側にガス流路２３
の空間を設け、下部に潤滑油１０を溜めた円筒部２ａと
から構成されている。
【００１３】本ターボ形ドライ真空ポンプは、回転体１
ａにネジ溝ポンプ部１８、および、回転体１ｂに多段円
周流ポンプ部１６を装着して、高周波モータ３ａにより
回転体１ａ、１ｂを数万ｒｐｍで高速回転させるように
したもので、回転体１ｂを釣り鐘形状にしたこと、軸封
部５ａから潤滑油１０が漏れないように、軸受を選択
し、不活性ガスを流すためのガス供給路２２及びガス流
路２３を設けたこと、そしてガス反応生成物が多段円周
流ポンプ部１６の隙間に堆積しないように貫通穴１７を
回転方向と同じ方向に設けたことを特徴としている。
ａにネジ溝ポンプ部１８、および、回転体１ｂに多段円
周流ポンプ部１６を装着して、高周波モータ３ａにより
回転体１ａ、１ｂを数万ｒｐｍで高速回転させるように
したもので、回転体１ｂを釣り鐘形状にしたこと、軸封
部５ａから潤滑油１０が漏れないように、軸受を選択
し、不活性ガスを流すためのガス供給路２２及びガス流
路２３を設けたこと、そしてガス反応生成物が多段円周
流ポンプ部１６の隙間に堆積しないように貫通穴１７を
回転方向と同じ方向に設けたことを特徴としている。
【００１４】ネジ溝ポンプ部１８は、ポンプの上部に設
けられ、円筒部２ａ側に螺旋状の溝が設けられ、回転体
１ａが高速回転することで、ガス反応装置からの反応後
のガスを吸気口６から吸引するものである。多段円周流
ポンプ部１６は、ポンプの下部に設けられ、釣り鐘状の
回転体１ｂの円筒部の外周に複数段に設けられた、回転
翼のポンプ溝２０を備えた回転円板と、それに対向して
円筒部２ａに設けられたリング状の溝付き部材からな
り、回転体１ｂが高速に回転することによって、前段の
ネジ溝ポンプ部１８からのガスを圧縮して吸引するもの
である。ガス供給路２２は、円筒部２ａの外部から、所
定の圧力で不活性ガスをガス供給口１５ａから軸封部５
ａに導入するための通路で、円筒部２ａに機械加工で形
成される。軸封部５ａは、高速回転する軸２１の上部を
保持する転がり軸受７ａと、高周波モータの潤滑油１０
が転がり軸受７ａを通ってガス流路２３に漏れ出すこと
がないように設けられたラビリンスシール１９とから構
成された部分を示すものである。ラビリンスシール１９
は、相対運動する二面間に、微小な食い違いすきま部
（迷路：Ｌａｂｙｌｉｎｔｈ）を設け、流体をシールす
る非接触シールで、その作用は、狭いすき間を漏れる気
体は、流出面積が一定の場合には、そのもれ量はその前
後の圧力差および流れに対する流動抵抗により決まる。
漏れ量を小さくするにはすき間をできるだけ小さくする
ことであるが、それには限度があるので、通路の流動抵
抗を増すことが必要である。したがって流路を複雑にす
ればするほど漏れ量は減少する。ここでは、さらに、ガ
ス流路２３に不活性ガスを所定の圧力で導入すること
で、ガス流路２３と高周波モータ３ａの空間との前後の
圧力差を設けて、潤滑油１０がガス流路２３に漏れ出さ
ないようにしている。ガス流路２３は、釣り鐘状の回転
体１ｂの内側と、軸２１を転がり軸受７ａで保持し、そ
の転がり軸受７ａを保持している固定側の円筒部２ａ間
との間に設けられ、外部からガス供給路２２を介して、
導入された不活性ガスを流す流路である。貫通穴１７
は、回転体１ｂの釣り鐘円筒形状の外周に、複数段に積
層された回転円板の各間の周上に複数個、半径方向に、
かつ回転方向に向けて設けられたものである。不活性ガ
ス導入によってガス流路２３内のガス圧が高くなり、回
転方向に向けて貫通穴１７が加工されているので、回転
時にガス流の流れを速め、そのため、ポンプ運転中は釣
り鐘状の内側は、外側（ポンプ圧縮側）に対し高圧とな
て、圧力差を生じ、不活性ガスはこの貫通穴１７を通
り、ガス圧縮部間を結ぶ狭い上下の隙間（０．１〜０．
４ｍｍ程度）を高速で通過する。これにより、この狭い
隙間にガス反応生成物が堆積するということがなくな
る。そして、貫通穴１７の加工は、回転円板一段毎に貫
通穴１７を加工し、それを多段に積層することで、釣り
鐘状の多段円周流ポンプ部１６を容易に形成することが
できる。
けられ、円筒部２ａ側に螺旋状の溝が設けられ、回転体
１ａが高速回転することで、ガス反応装置からの反応後
のガスを吸気口６から吸引するものである。多段円周流
ポンプ部１６は、ポンプの下部に設けられ、釣り鐘状の
回転体１ｂの円筒部の外周に複数段に設けられた、回転
翼のポンプ溝２０を備えた回転円板と、それに対向して
円筒部２ａに設けられたリング状の溝付き部材からな
り、回転体１ｂが高速に回転することによって、前段の
ネジ溝ポンプ部１８からのガスを圧縮して吸引するもの
である。ガス供給路２２は、円筒部２ａの外部から、所
定の圧力で不活性ガスをガス供給口１５ａから軸封部５
ａに導入するための通路で、円筒部２ａに機械加工で形
成される。軸封部５ａは、高速回転する軸２１の上部を
保持する転がり軸受７ａと、高周波モータの潤滑油１０
が転がり軸受７ａを通ってガス流路２３に漏れ出すこと
がないように設けられたラビリンスシール１９とから構
成された部分を示すものである。ラビリンスシール１９
は、相対運動する二面間に、微小な食い違いすきま部
（迷路：Ｌａｂｙｌｉｎｔｈ）を設け、流体をシールす
る非接触シールで、その作用は、狭いすき間を漏れる気
体は、流出面積が一定の場合には、そのもれ量はその前
後の圧力差および流れに対する流動抵抗により決まる。
漏れ量を小さくするにはすき間をできるだけ小さくする
ことであるが、それには限度があるので、通路の流動抵
抗を増すことが必要である。したがって流路を複雑にす
ればするほど漏れ量は減少する。ここでは、さらに、ガ
ス流路２３に不活性ガスを所定の圧力で導入すること
で、ガス流路２３と高周波モータ３ａの空間との前後の
圧力差を設けて、潤滑油１０がガス流路２３に漏れ出さ
ないようにしている。ガス流路２３は、釣り鐘状の回転
体１ｂの内側と、軸２１を転がり軸受７ａで保持し、そ
の転がり軸受７ａを保持している固定側の円筒部２ａ間
との間に設けられ、外部からガス供給路２２を介して、
導入された不活性ガスを流す流路である。貫通穴１７
は、回転体１ｂの釣り鐘円筒形状の外周に、複数段に積
層された回転円板の各間の周上に複数個、半径方向に、
かつ回転方向に向けて設けられたものである。不活性ガ
ス導入によってガス流路２３内のガス圧が高くなり、回
転方向に向けて貫通穴１７が加工されているので、回転
時にガス流の流れを速め、そのため、ポンプ運転中は釣
り鐘状の内側は、外側（ポンプ圧縮側）に対し高圧とな
て、圧力差を生じ、不活性ガスはこの貫通穴１７を通
り、ガス圧縮部間を結ぶ狭い上下の隙間（０．１〜０．
４ｍｍ程度）を高速で通過する。これにより、この狭い
隙間にガス反応生成物が堆積するということがなくな
る。そして、貫通穴１７の加工は、回転円板一段毎に貫
通穴１７を加工し、それを多段に積層することで、釣り
鐘状の多段円周流ポンプ部１６を容易に形成することが
できる。
【００１５】次に、不活性ガスの流れについて説明す
る。不活性ガスは、ガス供給口１５ａからガス供給路２
２を通って軸封部５ａのガス流路２３に導入される。そ
して、ラビリンスシール１９及び転がり軸受７ａの上部
を流れ、回転体１ｂの釣り鐘状の内側部に、円筒部２ａ
との間にガス流路２３が設けられており、外圧によって
導入された不活性ガスはここを流れる。回転体１ｂの回
転円板の各間の周上に複数個の貫通穴１７が半径方向
に、かつ回転方向に設けられており、ポンプ運転中は釣
り鐘状の貫通穴１７に対し外側（ポンプ圧縮側）に対し
高圧となるため、内外の圧力差によって、不活性ガスは
この貫通穴１７を通り、ガス圧縮部間を結ぶ狭い上下の
隙間（０．１〜０．４ｍｍ程度）を通り、回転体１ｂの
ポンプ溝２０でさらに押し出され、最後に排気口１４ａ
から、上部からの吸気ガスと共に外部に排気される。こ
のように、不活性ガスは、軸封部５ａを通過し、ガス流
路２３を流れ、貫通穴１７を通り、ガス圧縮部間を結ぶ
狭い隙間を高速で通過するので、潤滑油の侵入やガス反
応生成物の堆積を防止することができる。
る。不活性ガスは、ガス供給口１５ａからガス供給路２
２を通って軸封部５ａのガス流路２３に導入される。そ
して、ラビリンスシール１９及び転がり軸受７ａの上部
を流れ、回転体１ｂの釣り鐘状の内側部に、円筒部２ａ
との間にガス流路２３が設けられており、外圧によって
導入された不活性ガスはここを流れる。回転体１ｂの回
転円板の各間の周上に複数個の貫通穴１７が半径方向
に、かつ回転方向に設けられており、ポンプ運転中は釣
り鐘状の貫通穴１７に対し外側（ポンプ圧縮側）に対し
高圧となるため、内外の圧力差によって、不活性ガスは
この貫通穴１７を通り、ガス圧縮部間を結ぶ狭い上下の
隙間（０．１〜０．４ｍｍ程度）を通り、回転体１ｂの
ポンプ溝２０でさらに押し出され、最後に排気口１４ａ
から、上部からの吸気ガスと共に外部に排気される。こ
のように、不活性ガスは、軸封部５ａを通過し、ガス流
路２３を流れ、貫通穴１７を通り、ガス圧縮部間を結ぶ
狭い隙間を高速で通過するので、潤滑油の侵入やガス反
応生成物の堆積を防止することができる。
【００１６】そして、本ターボ形ドライ真空ポンプで
は、軸封部５ａの軸受として、転がり軸受７ａについて
説明してきたが、動圧ガス軸受、静圧ガス軸受を用いる
こともできる。動圧ガス軸受は、軸の回転によってくさ
び形状の軸受すきま内に潤滑剤が押し込められて、圧力
が発生する軸受である。軸２１は数万ｒｐｍで高速回転
するので、軸封部５ａに不活性ガスを流すことにより、
その回転により発生するガス圧でラジアル方向の荷重を
支えることができる。静圧ガス軸受は、軸受外部から圧
力をかけた潤滑剤を強制的に供給する軸受である。この
場合は軸受部に不活性ガスを強制的に圧力をかける機構
を要する。これらの軸受は、流体潤滑状態で運転され、
潤滑膜に発生する圧力によって負荷を支える。請求項３
に記載する転がり軸受７ａ、８ａでは、潤滑油１０を用
いた液体潤滑軸受が使用され、請求項４、５に記載する
動圧ガス軸受、静圧ガス軸受では、不活性ガスの気体を
用いた気体潤滑軸受（気体軸受）が使用される。
は、軸封部５ａの軸受として、転がり軸受７ａについて
説明してきたが、動圧ガス軸受、静圧ガス軸受を用いる
こともできる。動圧ガス軸受は、軸の回転によってくさ
び形状の軸受すきま内に潤滑剤が押し込められて、圧力
が発生する軸受である。軸２１は数万ｒｐｍで高速回転
するので、軸封部５ａに不活性ガスを流すことにより、
その回転により発生するガス圧でラジアル方向の荷重を
支えることができる。静圧ガス軸受は、軸受外部から圧
力をかけた潤滑剤を強制的に供給する軸受である。この
場合は軸受部に不活性ガスを強制的に圧力をかける機構
を要する。これらの軸受は、流体潤滑状態で運転され、
潤滑膜に発生する圧力によって負荷を支える。請求項３
に記載する転がり軸受７ａ、８ａでは、潤滑油１０を用
いた液体潤滑軸受が使用され、請求項４、５に記載する
動圧ガス軸受、静圧ガス軸受では、不活性ガスの気体を
用いた気体潤滑軸受（気体軸受）が使用される。
【００１７】なお、上記実施例では、上部にネジ溝ポン
プ部１８を設けているが、ネジ溝ポンプ部１８を有さな
いターボ型ドライ真空ポンプにも本発明を適用すること
ができる。
プ部１８を設けているが、ネジ溝ポンプ部１８を有さな
いターボ型ドライ真空ポンプにも本発明を適用すること
ができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明のターボ形ドライ真空ポンプは上
記のように構成されており、釣り鐘円筒形状をした円筒
外周に複数段に設けられた、回転翼を有した各回転円板
の各間の周上に、半径方向に複数個の貫通穴を回転方向
に設けて、回転により内側から外側にガスが流れるよう
にしている。そして、軸受に転がり軸受を用い、軸受用
の潤滑油がガス圧縮部に混入しないように、外部から不
活性ガスを軸受部に供給し、その不活性ガスを回転体の
円筒内側面に設けられたガス流路に流し、そのガスを上
記の貫通穴に高速で流して、ガス圧縮部間を結ぶ狭い隙
間に、ガス反応生成物が堆積することを防止することが
できる。また、多段円周流ポンプ部は積層構造で組立て
ることができるので、不活性ガスのガス供給路、ガス流
路、貫通穴などの加工も容易に行なうことができる。
記のように構成されており、釣り鐘円筒形状をした円筒
外周に複数段に設けられた、回転翼を有した各回転円板
の各間の周上に、半径方向に複数個の貫通穴を回転方向
に設けて、回転により内側から外側にガスが流れるよう
にしている。そして、軸受に転がり軸受を用い、軸受用
の潤滑油がガス圧縮部に混入しないように、外部から不
活性ガスを軸受部に供給し、その不活性ガスを回転体の
円筒内側面に設けられたガス流路に流し、そのガスを上
記の貫通穴に高速で流して、ガス圧縮部間を結ぶ狭い隙
間に、ガス反応生成物が堆積することを防止することが
できる。また、多段円周流ポンプ部は積層構造で組立て
ることができるので、不活性ガスのガス供給路、ガス流
路、貫通穴などの加工も容易に行なうことができる。
【図１】 本発明のターボ形ドライ真空ポンプの一実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図２】 本発明のターボ形ドライ真空ポンプの多段円
周流ポンプ部の構造を説明するための図である。
周流ポンプ部の構造を説明するための図である。
【図３】 従来のターボ形ドライ真空ポンプの断面構造
を示す図である。
を示す図である。
１、１ａ、１ｂ…回転体 ２、２ａ…円筒部 ３、３ａ…高周波モータ ４、２１…軸 ５、５ａ…軸封部 ６…吸気口 ７、７ａ、８、８ａ…転がり軸受 ９…モータ室 １０…潤滑油 １２、１３…ケース １４、１４ａ…排気口 １５、１５ａ…ガス供給口 １６…多段円周流ポンプ部 １７…貫通穴 １８…ネジ溝ポンプ部 １９…ラビリンスシール ２０…ポンプ溝 ２１…軸 ２２…ガス供給路 ２３…ガス流路
Claims (5)
- 【請求項１】回転によりガス圧縮を可能とする複数段の
回転円板を設けた多段円周流ポンプ部と、それを駆動す
る高周波モータの回転子が連結された軸からなる回転体
が上部と下部の軸受で保持され、ガスの吸気を可能とす
るターボ形ドライ真空ポンプにおいて、前記多段円周流
ポンプ部の回転体を釣り鐘円筒形状とし、その円筒に複
数段に設けられた前記回転円板の各間の周上に複数個の
貫通穴を半径方向に備えることを特徴とするターボ形ド
ライ真空ポンプ。 - 【請求項２】多段円周流ポンプ部の回転体の円筒に設け
られた複数個の貫通穴の向きを回転体の回転方向と同方
向とし、回転により内側から外側にガスが流れるように
したことを特徴とする請求項１記載のターボ形ドライ真
空ポンプ。 - 【請求項３】回転体を保持する軸受に転がり軸受を用
い、軸受用の潤滑油がガス圧縮部に混入しないように、
外部から不活性ガスを軸受部に供給し、その不活性ガス
が回転体の円筒内側面を通過するガス流路を備えること
を特徴とする請求項１記載のターボ形ドライ真空ポン
プ。 - 【請求項４】回転体を保持する軸受に動圧ガス軸受を用
い、外部から不活性ガスを軸受部に供給し、その不活性
ガスが回転体の円筒内側面を通過するガス流路を備える
ことを特徴とする請求項１記載のターボ形ドライ真空ポ
ンプ。 - 【請求項５】回転体を保持する軸受に静圧ガス軸受を用
い、外部から不活性ガスを軸受部に供給し、その不活性
ガスが回転体の円筒内側面を通過するガス流路を備える
ことを特徴とする請求項１記載のターボ形ドライ真空ポ
ンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001001014A JP2002202089A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | ターボ形ドライ真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001001014A JP2002202089A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | ターボ形ドライ真空ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002202089A true JP2002202089A (ja) | 2002-07-19 |
Family
ID=18869698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001001014A Pending JP2002202089A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | ターボ形ドライ真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002202089A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006503229A (ja) * | 2002-10-14 | 2006-01-26 | ザ ビーオーシー グループ ピーエルシー | 洗浄設備を備えた回転ピストン型真空ポンプ |
| JP2008248754A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tokyo Electron Ltd | ターボ分子ポンプ、基板処理装置、及びターボ分子ポンプの堆積物付着抑制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6079579A (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-07 | Tokyo Electric Co Ltd | 磁気デイスク記録装置 |
| JPH0389986A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-15 | Kubota Corp | サクション孔の洗浄装置 |
| JPH09158162A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-17 | Sutabii:Kk | 地盤の硬軟個所を適格に探知する方法 |
| JPH11311198A (ja) * | 1998-04-27 | 1999-11-09 | Shimadzu Corp | ターボ形真空排気装置 |
| JP2000274391A (ja) * | 1999-03-23 | 2000-10-03 | Seiko Seiki Co Ltd | オーバーハング型ターボ分子ポンプ |
-
2001
- 2001-01-09 JP JP2001001014A patent/JP2002202089A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6079579A (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-07 | Tokyo Electric Co Ltd | 磁気デイスク記録装置 |
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| JP2000274391A (ja) * | 1999-03-23 | 2000-10-03 | Seiko Seiki Co Ltd | オーバーハング型ターボ分子ポンプ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006503229A (ja) * | 2002-10-14 | 2006-01-26 | ザ ビーオーシー グループ ピーエルシー | 洗浄設備を備えた回転ピストン型真空ポンプ |
| JP2008248754A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tokyo Electron Ltd | ターボ分子ポンプ、基板処理装置、及びターボ分子ポンプの堆積物付着抑制方法 |
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| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100202 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100402 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100907 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110111 |