JPS60252197A - 真空ポンプ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、排気口を大気圧とする真空ポンプ、例えば
半導体製造装置、電子顕微鏡等における密閉室から空気
を排除し、清浄な真空を作シ出すのに好適な真空ポンプ
に関する。

〔発明の背景〕

この種の真空ポンプの一例として、特開昭５１−３８１
１３号公報に開示されているものがある。

この真空ポンプは、初段に軸流ターボ分子ポンプ全配置
し、続いて付加分子ポンプ、遠心形圧縮ポンプそして渦
流形圧縮ボ／プを吸気口から排気口に至る間のハウジン
グ内に順次連設された構造になっている。

上記真空ポンプは、大気圧に近い排気口側に配置された
渦流形圧縮ポンプ段において最つとも大きい円板摩擦損
失が生ずるが、渦流形圧縮ポンプの前段にある遠心形圧
縮ポンプでも同様に発生する。この損失は、前記両ポン
プの羽根車の半径の５乗に比例すると共に、気体の密度
に比例する。

そこで、本出願人は、先に渦流形圧縮ポンプの羽根車の
直径を／」１さくし、該部分における円板摩擦損失の低
減を図った真空ポンプを提案した。

（特願昭５８−２２４１５７号）、この真空ポンプは渦
流形圧縮ポンプ段全外周面に多数の羽根を有する羽根車
と、この羽根車を包囲する固定円板とにより構成すると
共に、羽根車の直径を前段の遠心形圧縮ポンプの羽根車
の直径よりも小さくし、且つ羽根車と固定円板とにより
通風路を形成したものである。この真空ポンプにおいて
は、最終段ポンプで発生する円板摩擦損失全大巾に低減
することができるが、前記ポンプの前段にある遠心形圧
縮ポンプでの円板摩擦損失を低くすること、特に遠心形
圧縮ポンプの下流側に位置する羽根車における発熱を抑
えることができない。そのため、更にポンプの所要動力
を低減し、省エネ効果を高めるためには、遠心形圧縮ポ
ンプ段における円板摩擦損失を少なくする対策が望まれ
ていた。

〔発明の目的〕 この発明の目的は、吐出口圧力を大気圧付近とした真空
ポンプにおいて、ポンプ性能を損うことなく遠心形圧縮
ポンプ段の円板摩擦損失全低減することである。

〔発明の概要〕

本発明の真空ポンプは、吸込口と吐出口との間に中間吐
出口と中間吸込口を設け、この吸込口と中間吐出口との
間にジーグバーンポンプ及び遠心形圧縮ポンプ、中間吸
込口と排気口との間に前段ポンプのロータ直径より小さ
な直径のロータからなる渦流形圧縮ポンプを順次配置す
ると共に、中間吐出口と中間吸込口との間にエゼクタ全
般けて遠心形圧縮ポンプと渦流形圧縮ポンプと全接続し
たものである。

上記構成によると、動力損失の大部分を占める大気圧側
のポンプ段全比較的小さな直径で圧縮比のとれる渦流形
圧縮ポンプとし、このポンプの前段に圧縮比が高くとれ
、しかも発熱量の小さなエゼクタ全配置することにより
、遠心形圧縮ポンプの段数を減らし、該ポンプ段におけ
る発熱を極力抑えることができ、真空ポンプの所要動力
の低減が図れる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図において、本体支持枠をなすケーシング１には、
排気すべき気体？吸込むための吸込口２と、前記気体を
放出するための排気口３が設けられ、この吸込口２と排
気口３との間に中間吐出口４および中間吸込口５が形成
されている。吸込口２とは相対向したケーシング外に駆
動用モータ１０が取伺けられておジ、この駆動用モータ
１０の回転軸１】は吸込口２に向けて延長されている。

この回転軸に（づ゛、吸込口２に近い位置からジーグバ
ーンポンプ２０、遠心形圧縮ポンプ３０そして渦流形圧
縮ポンプ４０の各ロータが順次取付けられている。一方
、ケーシング１には各ロータに相対してステークが固定
されている。即ち、吸込口２と中間社用〔］４との間に
おいて、回転軸１工には、吸込口２に隣接し２でジーグ
バ・−ンボンブロータ２１と中間吐出口４に隣接して遠
心形ＦｉＥ縮ポンプロータ３１がナツト６によって固定
されており、才たケーシング１には、ら旋溝を有するジ
ーグバーンボンブステータ２２と遠心形圧縮ポンプステ
ータ３２が前記ポンプの各ロータと一定間隔装置いて固
定されている。このように吸込口２と中間吐出口４との
間のケーシング外内にはジーグバーンボンプ２０および
遠心形圧縮ポンプ２２が連設され、排気すべき気体全初
段のジーグバーンポンプ２０から吸引し、続く遠心形圧
縮ポンプ３０を経て中間吐出口４から吐き出すように構
成されている。そして、中間吸込口５と排気口３間には
、ロータ４１を回転軸１１に取着し、ステータ４２を該
ロータ４１に一定間隔を置いてハウジング１内に固定し
た渦流形圧縮ポンプ４０が配置されている。一方、ケー
シング外には、前記中間吐出口４に吸込側および中間吸
込口５に吐出側が接続されたエゼクタ５０が設けられて
いる。このエゼクタ５０はノズｘ５１が設けられた負圧
発生部５２と、該負圧発生部の吐出口に連通したディフ
ューザ５５とからなっている。高圧ガス供給源（図示せ
ず）から送られた高圧の駆動気体が供給口５３を介して
ノズル５１から負圧発生部５２内に噴射され、その際発
生する負圧によって中間吐出口４を介して前段ポンプで
圧縮した気体を吸引し、駆動気体と共にディフューザ５
５に送る。ディフューザ５５を用穴気体は中間吸込口５
を経て渦流形圧縮ポンプ４０に送られる。

つぎに、上記実施例の動作を説明する。

駆動回モータ１（ｌ始動して各ポンプを起動し、駆動気
体全ノズル５１から噴射してエゼクタ５０を作動させる
と、被真空室内の気体は吸込口２よす入り、ジーグバー
ンポンプ２０のら旋溝つきステータ２２とロータ２１と
の作用により圧縮され、次段の遠心形圧縮ポンプ３０へ
と移送される。そこで、気体は遠心形圧縮ポンプのロー
タ３１とステータ３２とにより更に圧縮され、中間吐出
口４を経てエゼクタ５０の負圧発生部５１に送られる。

ここではノズル５１から噴射される駆動気体によって発
生する負圧によって前段ポンプで圧縮された気体全吸引
し、ディフューザ５５を介して最終段の渦流形圧縮ポン
プ４０へ送る。なお、エゼクタ５０は圧縮比が比較的高
くすることができ、しかも回転部分がないので発熱量が
小さいという特性を有する。例えば、遠心形圧縮ポンプ
の各段における圧縮比は略１，５であるのに対し、エゼ
クタでは圧縮比が略５程度にすることができる。したが
って、遠心形圧縮ポンプの数段を前記エゼクタに置換可
能である。

前記エゼクタ５０から中間吸込口５を経て渦流形圧縮ポ
ンプに送られた気体は、はぼ大気圧に圧縮されて排気口
３から大気に放出される。

このように、渦流形圧縮ポンプのロータ直径を前置のポ
ンプのロータ直径よりも／ｊ％さくし、該部分における
円板摩擦による発熱を極力抑えると同時に、遠心形圧縮
ポンプ段における圧縮の一部全エゼクタに分担させるこ
とによジ、遠心形圧縮ポングの段数全滅らし、該ポンプ
における円板摩擦を少なくできる。

前記実施例では、エゼクタ５０の駆動気体は外部よシ供
給しているが、第２図に示す如く、回転軸重１に別個の
渦流形ポンプロータ６１’ｆｉｌ−取着し、このロータ
に一定間隔を置いて設けられたステータ６２とによジ構
成される渦流形圧縮ポンプ６０で作シ、これを供給管６
３を介してエゼクタ５０の供給口５３から供給するよう
にしても良い。

６４は吸入口、６５は排気口。

〔発明の効果〕

上述のとおり、本発明によれば、ポンプ性能を損うこと
なく、円板摩擦損失を低減することができ、特に所要動
力は先願のものと比較して更に低減することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の真空ポンプの一実施例を示す縦断面図
、第２図は他の実施例の縦断面図である。 ２０・・ジーグバーンポンプ、３ｏ・・・遠心膨圧縮機
、４０・・・渦流膨圧縮機、５ｏ・・・エゼクタ。 代理人　鵜　沼　辰　之 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　吸込口と排気口が設けられたハウジング内に、
   前記吸込口側からジーグバーンポンプ、遠心形圧縮ポン
   プおよび渦流形圧縮ポンプを順次配置した真空ポンプに
   おいて、前記ハウジングに中間吐出口と中間吸込口を設
   け、この中間吐出口と中間吸込口にエゼクタを接続し、
   このエゼクタ全弁して前記遠心形圧縮ポンプと渦流形圧
   縮ポンプを接続すると共に、前記渦流形圧縮ポンプのロ
   ータ直径ｋ　７Ｍ１段のポンプのロータ直径より小さく
   したことを特徴とする真空ポンプ。
2. （２）　前記ハウジング内にエゼクタの駆動気体を供給
   するためのポンプを備えた特許請求の範囲第１項記載の
   真空ポンプ。