JPH07133793A - 真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】２５は最終段円周流ポンプのステータ流路、２
６はその吸込口、２７はその排気口である。最終段円周
流ポンプインペラ背面軸付根に軸を囲む環状流路２３を
設け、環状流路２３と最終段円周流ポンプステータ流路
の吸込口２６を連絡流路２４によって連通させた。 【効果】軸シールからポンプ側に流入したシールガスは
環状流路に集まり、連絡流路により最終段ポンプステー
タ吸込口に流れるので、最終段ポンプインペラ背面はシ
ールガスによって冷却されることがなく、析出性ガスの
固体の析出固着が防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気口を大気圧付近の
圧力とする真空ポンプ、特に半導体製造装置で排気ガス
が温度や濃度条件により、固形物を析出する場合に好適
な多段真空ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の排気口を大気圧付近の圧力とする
真空ポンプは、例えば、実開昭62−156189号公報があ
る。本例は、図１に示すように、吸気口２Ａと排気口２
Ｂを有するハウジング２に、回転軸１が軸受７，１０を
介して回転自在に支承されており、回転軸１はモータ１
１により駆動される。回転軸１の一方には遠心圧縮ポン
プ段５、および円周流圧縮ポンプ段１４が取りつけら
れ、吸気口２Ａから吸入された気体は、混心圧縮ポンプ
段５，円周流圧縮段１４によって順に圧縮され、排気口
２Ｂから排気されるようになっている。排気口２Ｂと軸
受７の間には、非接触シール１６があり、ラビリンス式
シールの構造（図３）となっている。図３において、１
６Ａ，１６Ｂはラビリンスシール、１９はパージガス導
入路である。流路側のガスと軸受側の油が接しないよう
に、パージガス導入路１９より、窒素等のパージガスを
供給する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、パージ
ガス導入路１９からポンプ側へ入ったガスが最終段イン
ペラ１２Ａの背面を通ってポンプ流路へ流れるが、パー
ジガスは通常、通常なので、高温となっている最終段イ
ンペラ１２Ａの背面と対向するステータ面を冷却する。
従って、ポンプが、温度低下によって生成物を析出する
性質のガス、例えば、ＡｌＣｌ₃ 等を排気している場合
には、最終段インペラ１２Ａ裏面に生成物が付着し、最
悪の場合にはロータロックに至るという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、ポンプ内の最終段インペ
ラ背面の反応生成物の付着堆積を防止し、より長時間の
連続運転を可能にする多段真空ポンプを提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は最終段インペラ背面とステータとの、シー
ルパージガスが流入する隙間に、軸を一周する環状流路
を設け、該環状流路と最終段ポンプの吸込口とを流路を
設けて連通させる。

【０００６】

【作用】軸シールからポンプ内に流入する常温のシール
ガスは、最終段インペラ背面に設けた環状流路に集めら
れ、高温となっている最終段ポンプの吸込口に導かれ
る。最終段ポンプの吸込口は最終段ポンプの中で圧力が
最も低い部分なので、シールガスは全量吸込口へ流入
し、高温の排気ガスと混合して高温となり、圧縮排気さ
れる。よって最終段インペラの背面を常温のシールガス
が流れて冷却することがなくなり、排気ガスの反応生成
物の発生付着を防止することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。図１は、本発明を適用した真空ポンプの全体構造を
示す断面図である。図１において回転軸１は吸気口２Ａ
と排気口２Ｂを有するハウジング２を貫通し、軸受７，
１０を介して回転自在に支承されており、回転軸に組込
まれたモータ１１により駆動される。流路は、ロータ１
２，ステータ１３によって構成され、吸気口２Ａ側から
順次連設された遠心圧縮ポンプ段５、および円周流圧縮
ポンプ段１４によって気体が順に圧縮され、排気口２Ｂ
から大気に排気される。ロータ１２はオーバハング構造
になっており、吸気口２Ａ側には軸受がない。また排気
口２Ｂと軸受７の間には、ガスパージ形の非接触シール
１６とインペラ背面付根の環状流路２３があり、環状流
路２３連絡流路２４によって最終段インペラの吸込口へ
連通している。環状流路２３の部分の詳細を図２で説明
する。

【０００８】図２において、２５は最終段円周流ポンプ
のステータ流路、２６はその吸込口、２７はその排気口
である。環状流路２３は、ステータに設けた溝状の流路
２４によってステータ流路の吸込口２６に連通してい
る。図１において、パージガス導入路１９から流入した
ガスは、軸受室１５と環状流路２３へと分れて流れるこ
とによってシールの目的を果している。シールガスは、
通常常温であるが、環状流路２３に流入したシールガス
は、流路２４によって最終段ポンプの吸込口２６へと導
かれ、ステータ流路２５の中でインペラによって撹拌さ
れて高温になり、ステータの排気口２７から排出され
る。ステータ流路２５の吸込口２６は、最終段で圧力が
最も低い部分であり、従って、吸込口２６に連通された
流路２４及び環状流路２３も吸込口２６とほぼ同等の低
い圧力となる。よって、最終段インペラ背面では圧力の
高いステータ流路２５から環状流路２３に向う流れ、す
なわち、高温気体の流れが発生し、インペラ背面および
その対向ステータ面の温度を上昇させて、反応生成物の
析出付着を妨げる。環状流路２３と連通流路２４がない
場合は、シールガスが最終段インペラ背面を通ってステ
ータ流路２５へと流れるためインペラ背面が常温シール
ガスによって冷却され、インペラ外周の圧力分布によっ
てインペラ背面に混入してくる反応ガスから付着物が発
生しやすくなるが、本実施例によって付着物の発生を防
止できる。

【０００９】図３は第二の実施例である。図１で示した
遠心圧縮ポンプ段のみを多段に重ねて真空から大気圧へ
の排気を行うよう構成した場合であり、最終段ポンプ，
軸シール，軸受の部分を示している。前段の戻り流路羽
根３０を通過したガスは、最終段ポンプ吸込口２６を経
て最終段インペラ１２Ａの羽根２９で加圧され、排気さ
れる。

【００１０】シールガス導入孔１９から入ったシールガ
スは、ポンプ側と軸流側に分かれて流れる。ポンプ側へ
入ったシールガスは、環状流路２３に集まり、最終段イ
ンペラ１２Ａに設けた連通孔２８を通じて最終段ポンプ
吸込口２６に入り、羽根２９で昇圧昇温されて排気され
る。環状流路２３の圧力は、最終段ポンプ吸込口とほぼ
同じとなるので、インペラ１２Ａの背面の隙間流れは、
インペラ１２Ａの外周から環状流路への高温ガスの流れ
となる。よってインペラ１２Ａの温度低下、ひいては反
応性ガスの析出付着を防止することができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、ポンプの最終段インペ
ラの背面が低温のシールガスの流入によって冷却される
ことを防止し、その結果、ポンプが、低温で固体を析出
する反応性ガス（例えばＡｌＣｌ₃)を排気する場合に
も、固体析出によるインペラとステータの固着を防止
し、より長時間の連続運転を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る真空ポンプの縦断面
図。

【図２】図１のポンプの最終段ポンプのステータ流路の
説明図。

【図３】本発明の第二の実施例の説明図。

【図４】従来技術例の真空ポンプの縦断面図。

【図５】図４の最終段インペラと軸シール部の断面図。

【符号の説明】

２３…環状流路、２４…連絡流路、２５…円周流ポンプ
のステータ流路、２６…ステータ流路の吸込口、２７…
ステータ流路の排気口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気口と排気口を有するハウジングと、前
   記ハウジング内に固定されたステータと、前記ハウジン
   グ内に回転自在に支承されたロータから成り、軸受とポ
   ンプ流路の間にガスパージ形の非接触シールを設け、前
   記吸気口から吸込まれた気体を前記排気口から、直接、
   大気に排気する多段真空ポンプにおいて、前記ロータの
   前記排気口側の最終段インペラと前記ステータの間の、
   シールパージガスが流れ込む隙間に、ロータ軸を囲む環
   状の流路を設け、前記環状流路と最終段ポンプの吸気口
   とを、流路で連通させたことを特徴とする多段真空ポン
   プ。