JPH03213695A - Turbo vacuum pump - Google Patents
Turbo vacuum pumpInfo
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- JPH03213695A JPH03213695A JP2006109A JP610990A JPH03213695A JP H03213695 A JPH03213695 A JP H03213695A JP 2006109 A JP2006109 A JP 2006109A JP 610990 A JP610990 A JP 610990A JP H03213695 A JPH03213695 A JP H03213695A
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- vacuum pump
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
- F04D17/168—Pumps specially adapted to produce a vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0292—Stop safety or alarm devices, e.g. stop-and-go control; Disposition of check-valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/668—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps damping or preventing mechanical vibrations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は排気口を大気圧とするターボ形真空ポンプに係
り、特に、半導体製造装置等において。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a turbo vacuum pump whose exhaust port is at atmospheric pressure, particularly for use in semiconductor manufacturing equipment and the like.
清浄な真空を作り出すに好適なターボ形真空ポンプに関
する。This invention relates to a turbo vacuum pump suitable for creating a clean vacuum.
従来、排気口圧力が大気圧の近傍にあるターボ形真空ポ
ンプについて、例えば、特開昭61−247893号公
報に記載されたものが知られている。BACKGROUND ART Conventionally, a turbo vacuum pump whose exhaust port pressure is close to atmospheric pressure is known, for example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 61-247893.
このターボ形真空ポンプは、吸気口および排気口をもつ
ハウジングと、このハウジング内に軸受を介して回転自
在に支持された回転軸と吸気口側から排気口側に至る間
のハウジング内に、順次、配設された遠心圧縮ポンプ段
、および、円周流圧縮ポンプ段とを備えている。回転軸
はこれに連結したモータにより駆動される。高速回転で
駆動されるため、軸受ホルダーの外周部にOリングを取
付はダンパとしている。This turbo-type vacuum pump consists of a housing with an intake port and an exhaust port, a rotary shaft rotatably supported within the housing via a bearing, and a rotating shaft installed in the housing from the intake port side to the exhaust port side. , a centrifugal compression pump stage, and a circumferential flow compression pump stage. The rotating shaft is driven by a motor connected thereto. Since it is driven at high speed, an O-ring is attached to the outer periphery of the bearing holder to act as a damper.
遠心圧縮ポンプ段の最上部付近の吸気口から流入した気
体は、各ポンプ段により十分圧縮され、排気口から大気
圧下に排気される。Gas flowing in from the inlet near the top of the centrifugal compression pump stages is sufficiently compressed by each pump stage and exhausted to atmospheric pressure from the exhaust port.
上記従来技術のターボ形真空ポンプにおいて、真空ポン
プが定常運転状態に達したとき、遠心圧縮ポンプ段は主
として分子流、中間流で働き、円同流圧縮ポンプ段は粘
性流で働くため、排気口圧力を大気圧に保ち、吸気口圧
力を十分に低い圧力にすることができる。In the conventional turbo vacuum pump described above, when the vacuum pump reaches a steady operating state, the centrifugal compression pump stage mainly works with molecular flow and intermediate flow, and the circular homogeneous compression pump stage works with viscous flow, so the exhaust port The pressure can be maintained at atmospheric pressure and the inlet pressure can be made sufficiently low.
しかし、円周流圧縮ポンプ段は、単段当りの圧縮比が小
さいため多段にしており、円周流圧縮ポンプ段の各段の
吸入口及び吐出口の位置が一般ごとに周方向にずれてお
り、各段の周方向の圧力分布により、一方向の力がポン
プ段のロータに作用する。このため、ダンパとしている
Oリングが変形し5 ロータが傾きロータとステータ間
のクリアランスが周方向に不均一となり所定の性能が得
難い、また、極端な場合にはロータとステータが接触す
るなどの問題があった。However, the circumferential flow compression pump stage has multiple stages because the compression ratio per single stage is small, and the positions of the inlet and discharge ports of each stage of the circumferential flow compression pump stage are generally shifted in the circumferential direction. Due to the circumferential pressure distribution of each stage, a unidirectional force acts on the rotor of the pump stage. As a result, the O-ring that acts as a damper deforms, causing the rotor to tilt and the clearance between the rotor and stator to become uneven in the circumferential direction, making it difficult to obtain the desired performance.In extreme cases, the rotor and stator may come into contact with each other. was there.
本発明の目的は、ロータとステータ間のクリアランスを
適切に保つことができるターボ形真空ポンプを提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide a turbo vacuum pump that can maintain an appropriate clearance between a rotor and a stator.
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明のターボ形真空ポン
プは、吸気口と排気口をもつハウジング内に、遠心圧縮
ポンプ段と円周流圧縮ポンプ段により形成するポンプ機
構部と前記ポンプ段のロータと締結される回転軸と回転
軸を支えるダンパ軸受とロータを駆動する電動機部をも
ち、前記吸入口から吸込んだ気体を前記排気口から大気
に排出することのできるターボ形真空ポンプにおいて、
ロータの軸受とステータの中心を偏心させたのである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the turbo vacuum pump of the present invention includes a centrifugal compression pump stage and a circumferential flow compression pump stage formed in a housing having an intake port and an exhaust port. a pump mechanism section that connects to the rotor of the pump stage, a rotary shaft that is connected to the rotor of the pump stage, a damper bearing that supports the rotary shaft, and an electric motor section that drives the rotor, and the gas sucked in from the suction port is discharged to the atmosphere from the exhaust port. In a turbo vacuum pump that can
The rotor bearing and the center of the stator were made eccentric.
上記技術的手段によれば、排気口の圧力を大気圧とする
ターボ形真空ポンプにおいて、円周流圧縮ポンプ段の各
段毎の周方向圧力分布により生じる力の合力がロータに
一方向に作用するため、ダンパ軸受のOリングが変形(
ロータが一方向に傾いてもロータ軸心とステータ中心を
偏心させているため、ロータとステータ間のクリアンス
を周方向に均一に保つことができる。According to the above technical means, in a turbo vacuum pump whose exhaust port has atmospheric pressure, the resultant force of forces generated by the circumferential pressure distribution of each stage of the circumferential flow compression pump acts on the rotor in one direction. As a result, the O-ring of the damper bearing is deformed (
Even if the rotor is tilted in one direction, the rotor axis and stator center are eccentric, so the clearance between the rotor and stator can be maintained uniform in the circumferential direction.
次々、第二の解決手段について説明する。ターボ形真空
ポンプは、定格回転速度に達する前にいくつかの危険速
度を越さなければならない。最後の危険速度を越したな
らば、制御回路によって圧電アクチュエータに所定の電
圧を与え圧電アクチュエータを所定の量だけ歪ませるこ
とによりダンパ軸受のOリングが効かなくなり、ロータ
が傾くことがなく、ロータとステータ間のクリアランス
を周方向に均一に保つことができる。The second solution will be explained one after another. Turbo vacuum pumps must exceed several critical speeds before reaching their rated speed. Once the last critical speed has been exceeded, the control circuit applies a predetermined voltage to the piezoelectric actuator and distorts the piezoelectric actuator by a predetermined amount, which disables the O-ring of the damper bearing, preventing the rotor from tilting and preventing the rotor from tilting. Clearance between stators can be kept uniform in the circumferential direction.
以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図を参照して
説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第1図は本発明の一実施例に係るターボ形真空ポンプの
縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a turbo vacuum pump according to an embodiment of the present invention.
第1図に示すターボ形真空ポンプは、吸気口IAおよび
排気口IBをもつハウジング1内に、ロータおよびステ
ータによりポンプ流路を形成するポンプ機構部と、ロー
タを駆動する電動機部とをもっている。The turbo vacuum pump shown in FIG. 1 has a pump mechanism section that forms a pump flow path by a rotor and a stator, and an electric motor section that drives the rotor, in a housing 1 that has an intake port IA and an exhaust port IB.
より詳しく述べれば、ハウジング1内に軸受2a、2b
を介して回転自在に支持された回転軸3と、ハウジング
1内に、順次、配設された遠心圧縮ポンプ段4および円
周流圧縮ポンプ段5を備えている。回転軸3はこれに連
結したモータ6によって駆動されるようになっている。More specifically, bearings 2a and 2b are provided within the housing 1.
The housing 1 includes a rotary shaft 3 rotatably supported via a rotary shaft 3, and a centrifugal compression pump stage 4 and a circumferential flow compression pump stage 5 arranged in sequence within the housing 1. The rotating shaft 3 is driven by a motor 6 connected thereto.
遠心圧縮ポンプ段4は、表面に複数の後退羽根をもち、
かつ、回転軸3に取付けられたロータに係るオープン形
の羽根車4Aと、ハウジング1内に取付けられて、かつ
、羽根車4Aの裏面と対向する面に回転方向に対して内
向きの羽根を複数個設けたステータに係る固定円板4B
とを交互に配置して構成されている。The centrifugal compression pump stage 4 has a plurality of retreating vanes on its surface,
Moreover, an open type impeller 4A related to the rotor attached to the rotating shaft 3, and blades attached in the housing 1 and facing inward with respect to the rotation direction on a surface facing the back surface of the impeller 4A. Fixed disk 4B related to a plurality of stators
It is constructed by arranging them alternately.
円周流圧縮ポンプ段5は、回転軸3に取付けられ、かつ
外周面に複数個の羽根を放射状に設けたロータに係る羽
根車5Aと、ハウジング1の内面に羽根車5Aと対向し
て一体形のステータが配置して構成されている。第2図
は、円周流圧縮ポンプ段の軸方向矢視図である。円周流
圧縮ポンプ段5のステータは、第2図に示すように、通
風路の周方向−ケ所に仕切部7が設けられている。仕切
部7の回転方向の前方には吸入口8が、回転方向の後方
には吐出口9が設けられている。各段の吸入口と吐出口
の位置は段ごとにずれている。例えば五段目で見れば、
四段目の吐出口と五段目の吸入口、五段目の吐出口と六
段目の吸入口がつながって最終段の吐出口は排気口IB
とつながっている。The circumferential flow compression pump stage 5 includes an impeller 5A that is attached to the rotating shaft 3 and is connected to a rotor having a plurality of blades radially provided on the outer circumferential surface, and an impeller 5A that is integrally formed on the inner surface of the housing 1, facing the impeller 5A. It consists of a shaped stator arranged. FIG. 2 is an axial view of a circumferential flow compression pump stage. As shown in FIG. 2, the stator of the circumferential flow compression pump stage 5 is provided with partitions 7 at two locations in the circumferential direction of the ventilation passage. A suction port 8 is provided at the front of the partition portion 7 in the rotational direction, and a discharge port 9 is provided at the rear in the rotational direction. The positions of the inlet and outlet ports of each stage are shifted from each other. For example, if you look at the fifth row,
The fourth stage discharge port and the fifth stage suction port are connected, the fifth stage discharge port and the sixth stage suction port are connected, and the final stage discharge port is the exhaust port IB.
is connected to
回転軸3は、軸受2a、2bに支えられ、軸受2aは軸
受ホルダ10a、ダンパの働きをする○リングllaを
介してハウジング1に支承されている。軸受2bは、軸
受ホルダ10b、ダンパの働きをする○リングllbを
介してモータケース12に支承されている。回転軸の細
心とステータの中心は偏心して配置されている。The rotating shaft 3 is supported by bearings 2a and 2b, and the bearing 2a is supported by the housing 1 via a bearing holder 10a and a ring lla that functions as a damper. The bearing 2b is supported by the motor case 12 via a bearing holder 10b and a ring llb that functions as a damper. The fine point of the rotating shaft and the center of the stator are eccentrically arranged.
次に、本実施例の作用について説明する。吸気口IAか
ら吸込まれた気体は、遠心圧縮ポンプ段4と円周流圧縮
ポンプ段5によって形成される流路内で、順次、圧縮さ
れ、排気口IBより大気に排出される。円周流圧縮ポン
プ段は、大気圧から数Torrの粘性流を受けもち、各
段毎の周方向の圧力分布によりロータに一方向の力が作
用する。そのため、ダンパの働きをするOリング11.
aが変形し、ロータが一方向に傾くが、ロータを取付
けている回転軸の細心とステータの中心が、ロータの傾
く方向に偏心しているため、ロータとステータ間のクリ
アランスを周方向に均一に保つことができる。Next, the operation of this embodiment will be explained. Gas sucked in from the intake port IA is sequentially compressed within a flow path formed by the centrifugal compression pump stage 4 and the circumferential flow compression pump stage 5, and is discharged to the atmosphere from the exhaust port IB. The circumferential flow compression pump stage receives a viscous flow ranging from atmospheric pressure to several Torr, and a unidirectional force acts on the rotor due to the circumferential pressure distribution of each stage. Therefore, the O-ring 11. which acts as a damper.
a is deformed and the rotor tilts in one direction, but since the precision of the rotating shaft to which the rotor is attached and the center of the stator are eccentric in the direction in which the rotor is tilted, the clearance between the rotor and stator is uniform in the circumferential direction. can be kept.
次に、第3図、第4図、第5図を用いて他の実施例の説
明をする。第3図は一実施例、第4図は要部の拡大図、
第5図は、信号系統図である。この実施例の全体構成は
、はとんど、第1図と同じである。ただし、ロータ軸心
とステータ中心は一致させ、また、軸受ホルダ10aの
外周部に圧電アクチュエータを設けている。Next, other embodiments will be explained using FIGS. 3, 4, and 5. Figure 3 is an example, Figure 4 is an enlarged view of the main parts,
FIG. 5 is a signal system diagram. The overall configuration of this embodiment is essentially the same as that in FIG. However, the rotor axis and the stator center are aligned, and a piezoelectric actuator is provided on the outer periphery of the bearing holder 10a.
ターボ形真空ポンプは、ロータが高速回転することによ
って所望の性能を得ることができるが、定格回転速度に
達する前にいくつかの危険速度を越さなければならなく
、軸受ホルダ10a、10bの外周部にある0リングl
la、llbをダンパとして防振している。定格回転速
度になる前の最後の危険速度を越えたところで、制御回
路から圧電アクチュエータを歪ませるだけの電圧を発生
するように電圧発生器を制御する。これによって圧電ア
クチュエータが歪み、軸受ホルダ10aとハウジング1
が圧電アクチュエータを介して固定されるため、0リン
グllaが鋤かなくなり、円周流圧縮ポンプ段の周方向
の圧力分布による力がロータに作用しても、ロータが傾
くことがなく、ロータとステータ間のクリアランスを周
方向に均一に保つことができる。A turbo-type vacuum pump can obtain the desired performance by rotating the rotor at high speed, but it must exceed several critical speeds before reaching the rated rotational speed, and the outer periphery of the bearing holders 10a, 10b 0 ring l in the part
Vibration is prevented by using la and llb as dampers. When the last critical speed before reaching the rated rotational speed is exceeded, the voltage generator is controlled by the control circuit to generate a voltage sufficient to distort the piezoelectric actuator. As a result, the piezoelectric actuator is distorted, and the bearing holder 10a and the housing 1
is fixed via a piezoelectric actuator, the O-ring lla will not plow, and even if the force due to the circumferential pressure distribution of the circumferential flow compression pump stage acts on the rotor, the rotor will not tilt, and the rotor and Clearance between stators can be kept uniform in the circumferential direction.
本発明によれば、ターボ形真空ポンプのロータとステー
タ間のクリアランスを均一に保つことができるので、安
定したポンプ性能を得ることができる。According to the present invention, the clearance between the rotor and stator of the turbo vacuum pump can be maintained uniform, so that stable pump performance can be obtained.
第1図は本発明のターボ形真空ポンプの一実施例の縦断
面図、第2図は本発明を構成する円周流圧縮ポンプ段の
軸方向矢視図、第3図は本発明の他の実施例の縦断面図
、第4図は第3図に示す本発明の要部を拡大して示す縦
断面図、第5図は信号系統図である。
1・・・ハウジング、IA・・・吸気口、IB・・・排
気口、2・・・軸受、3・・・回転軸、4・・・遠心圧
縮ポンプ段、5・・・円周流圧縮ポンプ段、
6・・・モータ、
・・仕切
部。
1o・・・軸受ホルダ、
1・・・○リング、
12・・・
第2回
第3
第4FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a turbo vacuum pump of the present invention, FIG. 2 is an axial view of a circumferential flow compression pump stage constituting the present invention, and FIG. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an enlarged main part of the present invention shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a signal system diagram. 1... Housing, IA... Intake port, IB... Exhaust port, 2... Bearing, 3... Rotating shaft, 4... Centrifugal compression pump stage, 5... Circumferential flow compression Pump stage, 6...motor,...partition section. 1o... Bearing holder, 1...○ ring, 12... 2nd 3rd 4th
Claims (1)
グ内に、多段のロータとステータによりポンプ流路を形
成するポンプ機構部と前記ロータとが締結される回転軸
と、前記回転軸を支えるダンパ軸受と、前記ロータを駆
動する電動機部とを含み、前記吸気口から吸込んだ気体
を前記排気口から大気に排出するターボ形真空ポンプに
おいて、 前記ータの軸心と前記ステータの中心が偏心しているこ
とを特徴とするターボ形真空ポンプ。[Scope of Claims] 1. A housing having an intake port and an exhaust port, and a rotating shaft to which the rotor is fastened to a pump mechanism section in which a pump flow path is formed by multi-stage rotors and stators within the housing; A turbo vacuum pump that includes a damper bearing that supports the rotating shaft and an electric motor that drives the rotor, and that discharges gas sucked in from the intake port to the atmosphere from the exhaust port, wherein the axial center of the rotor and the A turbo vacuum pump characterized by an eccentric center of the stator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006109A JPH03213695A (en) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | Turbo vacuum pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006109A JPH03213695A (en) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | Turbo vacuum pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03213695A true JPH03213695A (en) | 1991-09-19 |
Family
ID=11629334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006109A Pending JPH03213695A (en) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | Turbo vacuum pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03213695A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0886298A (en) * | 1994-09-19 | 1996-04-02 | Hitachi Ltd | Dry turbo vacuum pump |
| EP3536965A1 (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-11 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vacuum pump wherein the support of a rolling bearing has an adjustable stiffness and/or damping property |
| CN111828372A (en) * | 2020-06-23 | 2020-10-27 | 北京航天动力研究所 | Flexible rotor of ultrahigh-rotating-speed liquid hydrogen turbopump |
-
1990
- 1990-01-17 JP JP2006109A patent/JPH03213695A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0886298A (en) * | 1994-09-19 | 1996-04-02 | Hitachi Ltd | Dry turbo vacuum pump |
| EP3536965A1 (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-11 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vacuum pump wherein the support of a rolling bearing has an adjustable stiffness and/or damping property |
| JP2019163764A (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-26 | プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー | Vacuum pump and method for operating vacuum pump |
| CN111828372A (en) * | 2020-06-23 | 2020-10-27 | 北京航天动力研究所 | Flexible rotor of ultrahigh-rotating-speed liquid hydrogen turbopump |
| CN111828372B (en) * | 2020-06-23 | 2021-07-09 | 北京航天动力研究所 | Flexible rotor of ultrahigh-rotating-speed liquid hydrogen turbopump |
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