JP2000220596A - 分子ポンプ - Google Patents
分子ポンプInfo
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- JP2000220596A JP2000220596A JP2597299A JP2597299A JP2000220596A JP 2000220596 A JP2000220596 A JP 2000220596A JP 2597299 A JP2597299 A JP 2597299A JP 2597299 A JP2597299 A JP 2597299A JP 2000220596 A JP2000220596 A JP 2000220596A
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- JP
- Japan
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- molecular pump
- rotor
- casing
- stator
- middle shell
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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
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
-
- 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
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 分子ポンプのロータが応力腐蝕割れ等により
破損した場合に、その影響により該分子ポンプを固定し
ているボルトや、分子ポンプの吸気口及び排気口に接続
している配管等が破損に致ることのないような、安全な
分子ポンプを提供する。 【解決手段】 ターボ分子ポンプ部２のケーシング６の
内側に、該ターボ分子ポンプ部２のステータ２ｄの外周
に嵌着する円筒状の中間シェル７ａをその円周方向に摺
動可能に設けると共に該中間シェル７ａの外周と前記ケ
ーシング６との間に空隙６ａを設けた。
破損した場合に、その影響により該分子ポンプを固定し
ているボルトや、分子ポンプの吸気口及び排気口に接続
している配管等が破損に致ることのないような、安全な
分子ポンプを提供する。 【解決手段】 ターボ分子ポンプ部２のケーシング６の
内側に、該ターボ分子ポンプ部２のステータ２ｄの外周
に嵌着する円筒状の中間シェル７ａをその円周方向に摺
動可能に設けると共に該中間シェル７ａの外周と前記ケ
ーシング６との間に空隙６ａを設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工業等
の工業用真空装置や各種実験研究装置、分析計測装置等
において、中真空から超高真空にわたる圧力範囲の真空
発生に使用されるターボ分子ポンプや複合分子ポンプ等
の分子ポンプの安全構造に関する。
の工業用真空装置や各種実験研究装置、分析計測装置等
において、中真空から超高真空にわたる圧力範囲の真空
発生に使用されるターボ分子ポンプや複合分子ポンプ等
の分子ポンプの安全構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の複合分子ポンプの例を図２に示し
た。
た。
【０００３】該複合分子ポンプは上方のターボ分子ポン
プ部ａと下方のねじ溝真空ポンプ部ｂとが一体に形成さ
れてなる。
プ部ａと下方のねじ溝真空ポンプ部ｂとが一体に形成さ
れてなる。
【０００４】即ち前記ターボ分子ポンプ部ａは、ロータ
ｃの上方に設けた多段の動翼段ｄと、多段の静翼段ｅを
有するステータｆとからなっており、又、前記ねじ溝真
空ポンプ部ｂは、前記ロータｃの下方の円筒部に設けた
ねじ溝ｇと、平滑な内円筒面を有するステータｍとから
なっている。
ｃの上方に設けた多段の動翼段ｄと、多段の静翼段ｅを
有するステータｆとからなっており、又、前記ねじ溝真
空ポンプ部ｂは、前記ロータｃの下方の円筒部に設けた
ねじ溝ｇと、平滑な内円筒面を有するステータｍとから
なっている。
【０００５】前記ロータｃは主としてアルミ合金製であ
り、排気するガスの種類によっては、該ロータｃに応力
腐蝕割れを生ずる場合があった。
り、排気するガスの種類によっては、該ロータｃに応力
腐蝕割れを生ずる場合があった。
【０００６】然してロータｃが応力腐蝕割れにより破壊
する場合は、破壊は瞬間的に進行し、ロータｃの破片は
大きな回転エネルギーを有したままケーシングｈに衝突
する。
する場合は、破壊は瞬間的に進行し、ロータｃの破片は
大きな回転エネルギーを有したままケーシングｈに衝突
する。
【０００７】この衝突によってケーシングｈは大きな衝
撃やトルクを受け、ポンプを固定しているボルトあるい
はポンプの吸気口ｐや排気口ｑに接続されている配管の
破壊などの大事故につながることが予想される。
撃やトルクを受け、ポンプを固定しているボルトあるい
はポンプの吸気口ｐや排気口ｑに接続されている配管の
破壊などの大事故につながることが予想される。
【０００８】そこで、この様にロータｃが破壊した場合
にケーシングｈに伝わるトルクや衝撃力を緩和するため
に、図２のII−II線の右半分に示す如く、ねじ溝真空ポ
ンプ部ｆのステータｍを円周方向に摺動可能なフローテ
ィング・タイプとした例（実公平６−４０９５４）、及
び、図２のII−II線の左半分に示す如く、ステータｍを
円周方向に摺動可能なフローティング・タイプとすると
共に、ロータｃの上方にサポートリングｋを設置して、
破壊したロータｃの破片が飛散するのを防止しようとし
た例（特願平９−６７４１）が知られている。
にケーシングｈに伝わるトルクや衝撃力を緩和するため
に、図２のII−II線の右半分に示す如く、ねじ溝真空ポ
ンプ部ｆのステータｍを円周方向に摺動可能なフローテ
ィング・タイプとした例（実公平６−４０９５４）、及
び、図２のII−II線の左半分に示す如く、ステータｍを
円周方向に摺動可能なフローティング・タイプとすると
共に、ロータｃの上方にサポートリングｋを設置して、
破壊したロータｃの破片が飛散するのを防止しようとし
た例（特願平９−６７４１）が知られている。
【０００９】尚、同図２において、ｎはステータ押え、
ｏは環状のディスタンスピースである。
ｏは環状のディスタンスピースである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の如く、
フローティング・タイプのステータｍやサポートリング
ｋを設置していても、ロータｃが破壊する場合は、図２
の矢印Ｘ又は矢印Ｙで示す鎖線の位置において破断し、
ロータｃが上下に２分割又は３分割されてしまうことが
予想される。
フローティング・タイプのステータｍやサポートリング
ｋを設置していても、ロータｃが破壊する場合は、図２
の矢印Ｘ又は矢印Ｙで示す鎖線の位置において破断し、
ロータｃが上下に２分割又は３分割されてしまうことが
予想される。
【００１１】この場合、前記ステータｍやサポートリン
グｋで拘束されない部分（主としてターボ分子ポンプ部
ａ）の破片はステータｆを破壊し、そのエネルギーの大
部分を保持したままケーシングｈに衝突して急停止す
る。
グｋで拘束されない部分（主としてターボ分子ポンプ部
ａ）の破片はステータｆを破壊し、そのエネルギーの大
部分を保持したままケーシングｈに衝突して急停止す
る。
【００１２】このように、フローティング・タイプのス
テータｍとサポートリングｋがあっても、ケーシングｈ
に大きな衝撃が加えられるのを防止できないという問題
があった。
テータｍとサポートリングｋがあっても、ケーシングｈ
に大きな衝撃が加えられるのを防止できないという問題
があった。
【００１３】本発明はこれらの問題点を解消し、ロータ
が応力腐蝕割れ等により破壊した場合にもポンプの吸排
気口に接続されている配管の破壊などの大事故につなが
らないような分子ポンプを提供することを目的とする。
が応力腐蝕割れ等により破壊した場合にもポンプの吸排
気口に接続されている配管の破壊などの大事故につなが
らないような分子ポンプを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するべくターボ分子ポンプ部のケーシングの内側に、
該ターボ分子ポンプ部のステータの外周に嵌着する円筒
状の中間シェルをその円周方向に摺動可能に設けると共
に、該中間シェルの外周と前記ケーシングとの間に空隙
を設けたことを特徴とする。
成するべくターボ分子ポンプ部のケーシングの内側に、
該ターボ分子ポンプ部のステータの外周に嵌着する円筒
状の中間シェルをその円周方向に摺動可能に設けると共
に、該中間シェルの外周と前記ケーシングとの間に空隙
を設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の１実施の形態を図１によ
り説明する。
り説明する。
【００１６】図１は本発明の複合分子ポンプ１の縦断面
図を示し、２のターボ分子ポンプ部と３のねじ溝真空ポ
ンプ部とが上下一体となって形成されている。
図を示し、２のターボ分子ポンプ部と３のねじ溝真空ポ
ンプ部とが上下一体となって形成されている。
【００１７】４はアルミ合金製のロータで、上方にター
ボ分子ポンプ部２の動翼段２ａを多段に有し、下方の円
筒上にはねじ溝真空ポンプ部３のねじ溝３ａが形成され
ている。
ボ分子ポンプ部２の動翼段２ａを多段に有し、下方の円
筒上にはねじ溝真空ポンプ部３のねじ溝３ａが形成され
ている。
【００１８】５は回転軸で、前記ロータ４を締着してい
ると共に図示されていないモータや磁気軸受が該回転軸
５に付設されている。
ると共に図示されていないモータや磁気軸受が該回転軸
５に付設されている。
【００１９】前記ターボ分子ポンプ部２は、多段の静翼
段２ｂと、これらの静翼段２ｂを取り囲む多数の環状の
ディスタンスピース２ｃ、２ｅとからなるステータ２ｄ
を有している。
段２ｂと、これらの静翼段２ｂを取り囲む多数の環状の
ディスタンスピース２ｃ、２ｅとからなるステータ２ｄ
を有している。
【００２０】前記ターボ分子ポンプ部２とねじ溝真空ポ
ンプ部３とは共通のケーシング６を有しており、該ケー
シング６の内側には、前記ステータ２ｄの外周に嵌着し
て中間シェル７ａが設置されている。
ンプ部３とは共通のケーシング６を有しており、該ケー
シング６の内側には、前記ステータ２ｄの外周に嵌着し
て中間シェル７ａが設置されている。
【００２１】該中間シェル７ａは金属製の薄肉円筒構造
に形成され、その円周方向に摺動可能に前記ケーシング
６内に設けられており、又、該中間シェル７ａの外周と
前記ケーシング６との間には空隙６ａが設けられてい
る。尚、該空隙６ａは、前記中間シェルの半径の３乃至
４０％の範囲の寸法とする。
に形成され、その円周方向に摺動可能に前記ケーシング
６内に設けられており、又、該中間シェル７ａの外周と
前記ケーシング６との間には空隙６ａが設けられてい
る。尚、該空隙６ａは、前記中間シェルの半径の３乃至
４０％の範囲の寸法とする。
【００２２】７ｂはねじ溝真空ポンプ部３のステータ
で、内周を平滑な円筒面に形成されている。
で、内周を平滑な円筒面に形成されている。
【００２３】該ステータ７ｂは、ステータ押え８ａ、８
ｂを介して円周方向への摺動可能に前記ケーシング６に
設けられている。
ｂを介して円周方向への摺動可能に前記ケーシング６に
設けられている。
【００２４】これらステータ押え８ａ、８ｂは、ばね鋼
等の弾性材料からなる薄肉の孔明き円板状なので、押さ
えているステータ７ｂが軸方向に僅かに搖動するのを許
容している。
等の弾性材料からなる薄肉の孔明き円板状なので、押さ
えているステータ７ｂが軸方向に僅かに搖動するのを許
容している。
【００２５】前記ステータ７ｂの外側にも空隙６ｂが設
けられている。
けられている。
【００２６】又、前記第１段目の動翼段２ａの外周に近
設して設置されているディスタンスピース２ｅは、前記
ケーシング６及び前記中間シェル７ａの双方に嵌合部を
有し、更に該ディスタンスピース２ｅの前記ケーシング
６との嵌合部を薄肉として、該ディスタンスピース２ｅ
を低剛性の構造に形成している。
設して設置されているディスタンスピース２ｅは、前記
ケーシング６及び前記中間シェル７ａの双方に嵌合部を
有し、更に該ディスタンスピース２ｅの前記ケーシング
６との嵌合部を薄肉として、該ディスタンスピース２ｅ
を低剛性の構造に形成している。
【００２７】次に本実施の形態の複合分子ポンプ１の作
動について説明する。
動について説明する。
【００２８】複合分子ポンプ１の運転中に、応力腐蝕割
れ等によりロータ４の破壊が始まると、先ずロータ４の
下部が前記ステータ７ｂと衝突してこれを摺動回転さ
せ、該ステータ７ｂの摺動回転によりロータ４の回転エ
ネルギーが消費され、前記ケーシング６等への衝撃を減
らすように作用する。
れ等によりロータ４の破壊が始まると、先ずロータ４の
下部が前記ステータ７ｂと衝突してこれを摺動回転さ
せ、該ステータ７ｂの摺動回転によりロータ４の回転エ
ネルギーが消費され、前記ケーシング６等への衝撃を減
らすように作用する。
【００２９】しかし、多くの場合、下方のステータ７ｂ
に衝突したロータ４は、図１の矢印Ｚで示す鎖線の如き
円錐状の断面で破断し、その上方の破片は静翼段２ｂを
破壊すると共に中間シェル７ａに衝突する。該中間シェ
ル７ａは薄肉に形成されているため、これら破片の衝突
を受けて該中間シェル７ａは外方に変形すると共に、こ
れら破片のトルクにより該中間シェル７ａは円周方向に
摺動回転して、前記破片の回転エネルギーを吸収する。
に衝突したロータ４は、図１の矢印Ｚで示す鎖線の如き
円錐状の断面で破断し、その上方の破片は静翼段２ｂを
破壊すると共に中間シェル７ａに衝突する。該中間シェ
ル７ａは薄肉に形成されているため、これら破片の衝突
を受けて該中間シェル７ａは外方に変形すると共に、こ
れら破片のトルクにより該中間シェル７ａは円周方向に
摺動回転して、前記破片の回転エネルギーを吸収する。
【００３０】尚、前記空隙６ａがあるため、中間シェル
７ａの外方への変形が容易である。
７ａの外方への変形が容易である。
【００３１】又、前記第１段目のディスタンスピース２
ｅは、ケーシング６との嵌合部を低剛性に形成している
ので、該ディスタンスピース２ｅが前記中間シェル７ａ
と連れ廻りをしても、前記嵌合部において該ディスタン
スピース２ｅが破損してケーシング６と断絶し、該ケー
シング６への衝撃が緩和される。
ｅは、ケーシング６との嵌合部を低剛性に形成している
ので、該ディスタンスピース２ｅが前記中間シェル７ａ
と連れ廻りをしても、前記嵌合部において該ディスタン
スピース２ｅが破損してケーシング６と断絶し、該ケー
シング６への衝撃が緩和される。
【００３２】更に又、前記ステータ押さえ８ａ、８ｂは
弾性材料を用いた薄肉の孔明き円板からなるので、前記
ロータ４との衝突により前記ステータ７ｂに軸方向の推
力が生じても該ステータ７ｂに多少の軸方向の搖動を許
容してケーシング６への影響を最小限に食い止めてい
る。
弾性材料を用いた薄肉の孔明き円板からなるので、前記
ロータ４との衝突により前記ステータ７ｂに軸方向の推
力が生じても該ステータ７ｂに多少の軸方向の搖動を許
容してケーシング６への影響を最小限に食い止めてい
る。
【００３３】このように中間シェル７ａ及びステータ７
ｂを円周方向に摺動可能な構造にすると共にこれら中間
シェル７ａ及びステータ７ｂが半径方向に変形した場合
でもこれら７ａ、７ｂが外方へ変形可能なように空隙６
ａ、６ｂを有するので、破損したロータ４の持つ回転エ
ネルギーは殆どこれら中間シェル７ａ及びステータ７ｂ
において吸収され、ケーシング６に及ぼす影響が小さく
なる。
ｂを円周方向に摺動可能な構造にすると共にこれら中間
シェル７ａ及びステータ７ｂが半径方向に変形した場合
でもこれら７ａ、７ｂが外方へ変形可能なように空隙６
ａ、６ｂを有するので、破損したロータ４の持つ回転エ
ネルギーは殆どこれら中間シェル７ａ及びステータ７ｂ
において吸収され、ケーシング６に及ぼす影響が小さく
なる。
【００３４】尚、本実施の形態では前記中間シェルを１
重に設けたが、これは２重又はそれ以上の多重中間シェ
ルとしてもよく、又、前記中間シェルを網状又はハニカ
ム状のもので形成してもよい。
重に設けたが、これは２重又はそれ以上の多重中間シェ
ルとしてもよく、又、前記中間シェルを網状又はハニカ
ム状のもので形成してもよい。
【００３５】又、前記外側シェルと中間シェルとの間の
空隙には、変形や圧縮が可能な材料を充填するようにし
てもよい。
空隙には、変形や圧縮が可能な材料を充填するようにし
てもよい。
【００３６】更に又、本実施の形態では複合分子ポンプ
としたが、これは複合分子ポンプではなくターボ分子ポ
ンプ単独の場合でも同様に中間シェルを設けるようにし
てもよい。
としたが、これは複合分子ポンプではなくターボ分子ポ
ンプ単独の場合でも同様に中間シェルを設けるようにし
てもよい。
【００３７】
【発明の効果】このように本発明によれば、運転中の分
子ポンプのロータが破損した場合に、該ロータの破片の
持つ回転エネルギーを前記中間シェルによって吸収し
て、外側のケーシングに伝わるトルクを従来の十分の一
程度に減少させることができるので、分子ポンプの安全
設計のための設計荷重を軽減することができると共に、
これら分子ポンプの取り付け部に対する安全設計のため
の設計荷重も軽減することができる効果を有する。
子ポンプのロータが破損した場合に、該ロータの破片の
持つ回転エネルギーを前記中間シェルによって吸収し
て、外側のケーシングに伝わるトルクを従来の十分の一
程度に減少させることができるので、分子ポンプの安全
設計のための設計荷重を軽減することができると共に、
これら分子ポンプの取り付け部に対する安全設計のため
の設計荷重も軽減することができる効果を有する。
【図１】本発明の複合分子ポンプの縦断面図である。
【図２】従来の複合分子ポンプの縦断面図である。
１ 複合分子ポンプ ２ ターボ分子ポンプ部 ２ｃ、２ｅ ディスタンスピース ２ｄ ステータ ３ ねじ溝真空ポンプ部 ６ ケーシング ６ａ、６ｂ 空隙 ７ａ 中間シェル
Claims (4)
- 【請求項１】 ターボ分子ポンプ部のケーシングの内側
に、該ターボ分子ポンプ部のステータの外周に嵌着する
円筒状の中間シェルをその円周方向に摺動可能に設ける
と共に、該中間シェルの外周と前記ケーシングとの間に
空隙を設けたことを特徴とする分子ポンプ。 - 【請求項２】 前記中間シェルを薄肉円筒構造としたこ
とを特徴とする請求項１に記載の分子ポンプ。 - 【請求項３】 前記中間シェルの外周とケーシングとの
間の空隙の距離を前記中間シェルの半径の３乃至４０％
の寸法としたことを特徴とする請求項１に記載の分子ポ
ンプ。 - 【請求項４】 前記ターボ分子ポンプ部の第１段目の動
翼段の外周に近接して環状のディスタンスピースを設置
すると共に該ディスタンスピースを前記中間シェルと前
記ケーシングの双方に対して嵌合部を有する構造とし、
更に該ディスタンスピースの前記ケーシングとの嵌合部
を薄肉として該ディスタンスピースを低剛性の構造に形
成したことを特徴とする請求項１に記載の分子ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2597299A JP2000220596A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2597299A JP2000220596A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 分子ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000220596A true JP2000220596A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=12180655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2597299A Withdrawn JP2000220596A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 分子ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000220596A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002115691A (ja) * | 2000-10-06 | 2002-04-19 | Shimadzu Corp | ターボ分子ポンプ |
| EP1258634A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-20 | BOC Edwards Technologies, Limited | Vacuum pump |
| JP2002349472A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-12-04 | Shimadzu Corp | ターボ分子ポンプ |
| EP1314893A1 (en) * | 2001-11-19 | 2003-05-28 | BOC Edwards Technologies, Limited | Vacuum pump |
| EP1341291A2 (de) * | 2002-02-28 | 2003-09-03 | Pfeiffer Vacuum GmbH | Maschine mit schnelldrehendem Rotor |
| EP1344939A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-17 | BOC Edwards Technologies, Limited | Vacuum pump |
-
1999
- 1999-02-03 JP JP2597299A patent/JP2000220596A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002115691A (ja) * | 2000-10-06 | 2002-04-19 | Shimadzu Corp | ターボ分子ポンプ |
| EP1258634A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-20 | BOC Edwards Technologies, Limited | Vacuum pump |
| JP2002349472A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-12-04 | Shimadzu Corp | ターボ分子ポンプ |
| JP4660967B2 (ja) * | 2001-05-22 | 2011-03-30 | 株式会社島津製作所 | ターボ分子ポンプ |
| EP1314893A1 (en) * | 2001-11-19 | 2003-05-28 | BOC Edwards Technologies, Limited | Vacuum pump |
| EP1341291A2 (de) * | 2002-02-28 | 2003-09-03 | Pfeiffer Vacuum GmbH | Maschine mit schnelldrehendem Rotor |
| EP1341291A3 (de) * | 2002-02-28 | 2004-08-18 | Pfeiffer Vacuum GmbH | Maschine mit schnelldrehendem Rotor |
| EP1344939A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-17 | BOC Edwards Technologies, Limited | Vacuum pump |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |