JPH11257276A - 真空ポンプ - Google Patents

真空ポンプ

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Publication number
JPH11257276A
JPH11257276A JP5654198A JP5654198A JPH11257276A JP H11257276 A JPH11257276 A JP H11257276A JP 5654198 A JP5654198 A JP 5654198A JP 5654198 A JP5654198 A JP 5654198A JP H11257276 A JPH11257276 A JP H11257276A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
stator
corrosion resistance
aluminum alloy
vacuum pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP5654198A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Hiraishi
雅弘 平石
Katsuhiko Kada
勝彦 加田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP5654198A priority Critical patent/JPH11257276A/ja
Publication of JPH11257276A publication Critical patent/JPH11257276A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロータ及びステータを備え、翼回転によりポン
プ作用を営む真空ポンプにおいて、耐腐食性及び放熱性
に優れたものを提供する。 【解決手段】アルミニウム合金を基材3とするロータ1
もしくはステータ2の少なくとも一方を、耐腐食性を有
したセラミックス粒子を分散含有する金属メッキ層で被
覆した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、翼回転によりポン
プ作用を営む真空ポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の翼回転によりポンプ作用を営むタ
ーボ分子ポンプ等の真空ポンプにおいては、そのロータ
あるいはステータがアルミニウム合金で構成されている
ものが知られている。近年、この種の真空ポンプは、C
VD等に用いられるHF、HCl等の腐食性ガスの真空
引きに使用されることが多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウム合金の耐腐食性が十分でないため、このような真
空ポンプを腐食性ガスの真空引きに用いた場合、ロータ
あるいはステータがこの腐食性ガスにより腐食されると
いう問題が発生している。また一方で、真空ポンプが過
大な流量のガスを排気した場合にロータが過熱し、鈍化
するという問題も生じている。そこで、ロータ及びステ
ータの耐腐食性と放熱性とを具備させるべく、この双方
の性質に優れた特性を有するセラミックス素材で前記ロ
ータ及びステータのアルミニウム合金基材を被覆すると
いう方法が考えられている。このようなセラミックス素
材には、例えば、酸化物セラミックスや窒化物セラミッ
クス若しくは炭化物セラミックス等、又はそれらの混合
物が挙げられる。酸化物セラミックスとしてはAl23
が、窒化物セラミックスとしてはAlNが、炭化物セラ
ミックスとしてはSiCがそれぞれ代表例として例示さ
れる。これらセラミックスは高い耐腐食性を有する素材
であり、CVD等に用いられるHF、HCl等の腐食ガ
スには侵されない。ところが上述したように、セラミッ
クスのみでアルミニウム合金基材を被覆すると、セラミ
ックスの表面積を大きく取れず、ロータの過熱を防止す
るのに十分な熱放射性の向上が得られないという問題が
生じる。また、PVD法や窒化法のような表面被覆方法
では、設備投資や製造工程が大きくなるうえに、表面に
傷のないセラミックス被覆を造るためには精密な技術を
必要とするので、結局、製造コストが高いものとなる。
耐腐食性を損なうことなくこのような問題点を解決する
には、低コストでロータ及びステータの表面の熱放射性
をできるだけ向上させることが必要である。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる問題点を同時に解
決するために、本発明は、ロータ及びステータを備え、
翼回転によりポンプ作用を営む真空ポンプにおいて、前
記ロータ及びステータの少なくとも一方が、アルミニウ
ム合金基材とその表面を被覆する耐腐食性を有した金属
メッキ層とを具備しており、該金属メッキ層が耐腐食性
を有するセラミックス粒子を分散含有するものであるこ
とを特徴とするものである。
【0005】このようなものであれば、熱放射性に優れ
た粒子状のセラミックスを金属中に分散させ、これをア
ルミニウム合金基材にメッキすることによりセラミック
スの表面積を増大させているので、極めて有効に熱放射
性を向上させることができる。また、金属メッキ層中の
金属にも耐腐食性を有する素材を用いているので、耐腐
食性が向上するだけでなく、この金属がセラミックスと
アルミニウム合金基材との接着剤の役割も担うので、メ
ッキ層のアルミニウム合金基材に対する密着性も向上す
る。このような金属としては、耐腐食性に優れ、Al等
に比べると熱放射性も高いという性質を有しているNi
系金属が好ましい。さらに、このようなものによれば、
通常のメッキと同様の方法で被覆することができるの
で、コストも従来と同程度であり製造工程も容易であ
る。このように、ロータ若しくはステータの耐腐食性を
有効に増大させることができ、腐食性ガスの真空引きに
使用可能になるとともに、ロータの過熱及びそれによる
鈍化も防止でき、さらには、真空ポンプの性能の向上を
図ることも可能となる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、ターボ分子ポン
プの場合に関して図1〜3を参照して説明する。図1に
その内部構造を示すように、このターボ分子ポンプA
は、ステータ2と、筒状のケーシング10と、このケー
シング10を支持するベースフレーム11と、ケーシン
グ10内にあってベースフレーム11に固設されたモー
タハウジング12と、このモータハウジング12とベー
スフレーム11とにそれぞれ配設された対をなすボール
ベアリング13と、これらボールベアリング13により
両軸端部近傍を支承されたシャフト14と、このシャフ
ト14に一体回転可能に固着され内周にモータハウジン
グ12を収容してなるロータ1とを具備してなる。な
お、軸受に関してはボールベアリング13に限られず、
より大きな効果が得られる磁気浮上式軸受であっても構
わない。
【0007】ここで、ロータ1は、本体16と、この本
体16の外周面から突設した複数のロータ翼15を具備
するものである。また、ステータ2は複数の積層可能な
円環状の分割体21とその内周面から突設した複数のス
テータ翼22とを具備するものである。そして、このロ
ータ翼15とステータ翼22とは交互に配置されてお
り、吸気口17から吸い込んだ気体をロータ翼15とス
テータ翼22との相互作用によって吹き飛ばし、ベース
フレーム11に設けた排気口18から強制排気し得るよ
うに構成している。
【0008】かかる構成のターボ分子ポンプAにおい
て、本実施例のロータ1およびステータ2は、図2にそ
の一部断面を模式的に示すように、基材3をアルミニウ
ム合金とし、その表面を金属メッキ層4で被覆したもの
である。さらに、この金属メッキ層4は、図3にその一
部断面を模式的に示すように、金属41と、その金属4
1中に分散させたセラミックス粒子42とを具有するも
のである。本実施例ではセラミックスの素材として、例
えば、耐腐食性を有するAl23を用いている。Al2
3は、耐腐食性の高いセラミックス材料であり、CV
D等に用いられるHF、HCl等の腐食ガスには侵され
ないうえ、熱放射性にも優れるという性質を有する。さ
らに、本実施例では金属41として、耐腐食性を有し、
アルミニウム合金よりも熱放射性に優れたNiを用いて
いる。
【0009】次に、本実施例のターボ分子ポンプAにお
ける、アルミニウム合金基材3を被覆する金属メッキ層
4のメッキ法について以下に詳述する。メッキ法には、
電解メッキや無電解メッキ等があるが、メッキ層の均一
性という点からは、無電解メッキが優れている。本実施
例では、メッキ法としてこの無電解メッキ法を採用して
いる。このメッキ法は既に公知の技術であり、メッキ液
には市販のものを用いている。具体的には、先ず、ロー
タ1をアセトンで脱脂洗浄し、次いで、酸洗浄及びアル
カリ洗浄を行った後、亜鉛置換処理を行う。この一連の
工程がメッキ膜の密着性に非常に大きな役割を持つ。さ
らに、ロータ1を活性処理剤で処理した後、約85℃に
保持したNi溶解液中にAl23を分散させたメッキ浴
中で約30分間処理する。このとき、メッキ浴は常に撹
拌し、Al23が沈殿しないようにしている。その後、
ロータ1を水洗し、ブロアで乾燥させることにより例え
ば5μmの金属メッキ層4を得ている。また、ステータ
2をメッキする場合も、これと全く同様に行っている。
【0010】以上のようにしてメッキされたロータ1の
耐腐食性及び熱放射性について行った評価を以下に示
す。すなわち、本実施例のロータ1を、金属メッキによ
りアルミニウム合金基材が被覆されていない従来品のロ
ータとともに、20%HCl中に浸漬したところ、従来
品は激しく反応して黒変しやがては溶解したのに対し
て、本実施例のロータ1は全く反応せず、また、表面の
熱放射係数は従来品が0.1であるのに対して、本実施
例のそれは0.9であり、非常に高いものとなった。
【0011】このように、セラミックス粒子42を金属
41中に分散させ、それを金属メッキ層4としてロータ
1及びステータ2の基材3であるアルミニウム合金を被
覆しているので、熱放射性に優れるセラミックスの表面
積が飛躍的に増大し、ロータ1及びステータ2耐腐食性
を損なうことなく熱放射性を向上させることができ、腐
食とロータ1の過熱及びそれによる鈍化を有効に防止す
ることが可能となる。そのうえ、このようなメッキ方法
であれば、製造工程は通常と同じ方法で可能であるので
容易であり、製造コストも通常と同程度で実施可能であ
る。
【0012】なお、本発明は以上に示した実施例にのみ
限定されるものではない。例えば、ステータ2には、放
熱性を具備させる必要性が低いため、ロータ1にのみ金
属メッキ層4で被覆し、ステータ2には耐腐食性のみに
優れる他の素材でその表面を被覆しても構わない。ま
た、耐腐食性を有するセラミックス粒子42の素材に
は、前記Al23等の酸化物セラミックスの他、AlN
等の窒化物セラミックスやSiC等の炭化物セラミック
ス等種々あり、耐腐食性を有する金属41の素材には、
前記Niの他にCr系金属等種々ある。したがって、こ
れら素材の選択は任意であり、本実施例に限られない。
さらに、金属41に分散させるセラミックス粒子42
は、複数の種類のセラミックスの混合物でも有り得る。
さらにまた、本発明は、翼回転によりポンプ作用を営む
真空ポンプであればよく、ターボ分子ポンプ以外のスク
ロールポンプ、メカニカルブースタポンプ等に適用して
同様の効果を奏するものである。その他にも、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【0013】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明は、ロー
タ及びステータの少なくとも一方の表面のアルミニウム
合金基材を、優れた耐腐食性を有するセラミックス粒子
と耐腐食性金属を具有する金属メッキ層で被覆したもの
である。したがって、本発明の真空ポンプは、腐食性ガ
スの真空引きにも使用可能になる。また、セラミックス
粒子を金属中に分散させてアルミニウム合金基材に被覆
する方法として、通常のメッキ方法と同じ方法を採用す
ることができるので、低コストでメッキすることが可能
となる。また、粒子状のセラミックスを分散させている
ので、熱放射性に優れるセラミックスの表面積が飛躍的
に増大し、ロータ及びステータの熱放射性を格段に向上
させることができる。すなわち、ロータ及びステータの
腐食と、ロータの過熱およびそれによる鈍化を、容易か
つ低コストで極めて有効に防止することができ、ひいて
は、真空ポンプの性能の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すターボ分子ポンプの概略
構成図。
【図2】同実施例のロータまたはステータの模式的な断
面を示す一部概略図。
【図3】同実施例のロータまたはステータの模式的な構
成を示す一部断面概略図。
【符号の説明】
A・・・ターボ分子ポンプ 1・・・ロータ 2・・・ステータ 3・・・アルミニウム合金基材 4・・・金属メッキ層 41・・金属 42・・セラミックス粒子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロータ及びステータを備え、翼回転により
    ポンプ作用を営む真空ポンプにおいて、前記ロータ及び
    ステータの少なくとも一方が、アルミニウム合金基材と
    その表面を被覆する耐腐食性を有した金属メッキ層とを
    具備しており、該金属メッキ層が耐腐食性を有するセラ
    ミックス粒子を分散含有するものであることを特徴とす
    る真空ポンプ。
JP5654198A 1998-03-09 1998-03-09 真空ポンプ Pending JPH11257276A (ja)

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JP5654198A JPH11257276A (ja) 1998-03-09 1998-03-09 真空ポンプ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001193686A (ja) * 2000-01-14 2001-07-17 Shimadzu Corp 真空ポンプ
US7572096B2 (en) 2004-05-10 2009-08-11 Boc Edwards Japan Limited Vacuum pump

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001193686A (ja) * 2000-01-14 2001-07-17 Shimadzu Corp 真空ポンプ
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Effective date: 20080805

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