JP2001295786A - ターボ分子ポンプ - Google Patents

ターボ分子ポンプ

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JP2001295786A
JP2001295786A JP2000110074A JP2000110074A JP2001295786A JP 2001295786 A JP2001295786 A JP 2001295786A JP 2000110074 A JP2000110074 A JP 2000110074A JP 2000110074 A JP2000110074 A JP 2000110074A JP 2001295786 A JP2001295786 A JP 2001295786A
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JP
Japan
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spacer ring
casing
molecular pump
fixed
turbo
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Pending
Application number
JP2000110074A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Nagano
善宏 長野
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/042Turbomolecular vacuum pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/522Casings; 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)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ロータが破損したときの衝撃をやわらげるこ
とができる、ターボ分子ポンプの提供。 【解決手段】 ターボ分子ポンプにおいて、ケーシング
11の内部に、スペーサリング30により固定翼11a
を固定するとともに、スペーサリング30はその外周曲
面に、高張力ファイバを巻回し、エポキシ等の接着剤で
固定することで、スペーサリング30と固定翼11aに
作用する衝撃力を高張力ファイバで緩和する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高真空や超高真空
を得る真空ポンプに関し、特にターボ分子ポンプに関す
る。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のターボ分子ポンプの一構成
例を示す図である。ケーシング101内には、ロータ1
02が高速回転するシャフト105に連結され、ロータ
102の外周に突設した回転翼102aと、ケーシング
101の内周であって積層型のスペーサリング110
(ステータスペーサ110a及びネジ溝スペーサ110
b)により固定された固定翼101aとの相互作用によ
りタービンを形成している。タービンは、吸気口部10
3から吸入したガス分子を、排気口部104に向かって
圧縮排気する。
【0003】また、ケーシングの開口部である吸気口1
03には、この真空ポンプを被排気室、たとえば成膜装
置における反応チャンバに接続された配管(図示せず)
に取り付けるためのフランジ部106が設けられてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ターボ分子ポンプにおいて、ロータやシャフトが腐食や
疲労に伴い、予期せずしてその一部が破損することによ
って、回転翼がスペーサリングや固定翼に接触し、ロー
タの回転エネルギーが瞬間的に衝撃力として回転翼から
スペーサリングを介してケーシングに伝わることがあ
り、ケーシングのフランジを反応チャンバ側の配管へ固
定する取付ボルトを破損したり、配管や反応チャンバ側
へもその衝撃が伝わり歪みを与えたりする惧れがある。
【0005】そこで、本発明は、ロータ側が破損したと
き、容易にかつ確実に、ケーシング側へ伝わる衝撃をや
わらげることができる、ターボ分子ポンプの提供を目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1発明のターボ分子ポ
ンプは、ケーシングの内部に、スペーサリングにより固
定翼を固定するとともに、スペーサリングにはその外周
面に、高張力ファイバが巻回されているので、スペーサ
リングや固定翼に作用する拡張力が高張力ファイバに吸
収され、スペーサリングや固定翼が拡張してケーシング
に当たるまでの時間が引き延ばされるので、ケーシング
に伝わる衝撃力が緩和される。さらに、具体的には、ス
ペーサリングに巻回された高張力ファイバをエポキシ等
の接着剤で固定する。
【0007】第2発明のターボ分子ポンプは、ケーシン
グの内部に、スペーサリングにより固定翼を固定すると
ともに、スペーサリングとケーシングとの間に、高張力
ファイバを外周に巻回した中間筒を備えているので、ス
ペーサリングや固定翼が拡張してケーシングに当たるま
での時間が引き延ばされるので、ケーシングに伝わる衝
撃力が緩和される。さらに、第1発明と同様に、中間筒
に巻回された高張力ファイバをエポキシ等の接着剤で固
定する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図1及び図2を参照して説明する。ケーシング11は上
端に吸気口部13を有しており、その内部には、スペー
サリング30(ステータスペーサ30a及びネジ溝スペ
ーサ30b)により位置決めされた固定翼11aが軸方
向に多段に固定されている。ケーシング11の上端の外
周にはフランジ32が設けられており、ポンプ本体がフ
ランジ32を介して、図示しない、例えば成膜装置側の
反応チャンバに設けられた配管と固定ボルトで取り付け
られる。
【0009】また、固定翼11aと軸方向に対向して交
互に組み合わされ、タービンを構成する多段の回転翼1
2aを有するロータ12はシャフト15に結合されてお
り、シャフト15は、磁気軸受や玉軸受(図示省略)に
より、回転自在に支承されている。
【0010】シャフト15はベース19内のモータ(図
示省略)により回転駆動され、回転翼12aと固定翼1
1aの相互作用により、吸気口部13から吸い込んだガ
スを効率よく排気口部14へ排気する構成になってい
る。
【0011】固定翼11aを位置決めするためのスペー
サリング30は組立性を良くするために、ケーシング1
1との間に隙間を設けており、最上端でケーシング11
と接触し、最下端でベース19と接触し、ケーシング1
1とスペーサリング30とベース19で一つの筒状空間
を形成している。スペーサリング30はケーシング11
とベース19で軸方向に押さえられているだけなので、
スペーサリング30に大きな回転力が加わると、スペー
サリング30とケーシング11及びスペーサリング30
とベース19との間に働く摩擦力に打ち勝って、スペー
サリング30は滑って回ることができる。
【0012】また、図2に示したように、ステータスペ
ーサ30a(ねじ溝スペーサ30bも同様)は、外周曲
面に、高張力ファイバ31が巻回されている。高張力フ
ァイバ31は、材質が炭素繊維で、径が7μmであるも
のを使用しているが、これ以外に、アラミッド繊維、ガ
ラスファイバを使用してもよい。巻回の仕方は、高張力
ファイバ31を密着させ、多層巻きにする。そして、巻
回された高張力ファイバ31にエポキシ等の接着剤を使
用して、ステータスペーサ30aへ固定される。なお、
ステータスペーサ30aの外周面には、高張力ファイバ
31を巻回するためのガイド溝を形成してもよい。
【0013】さらに、図3に示したような構成も本発明
に含まれる。スペーサリング30とケーシング11の間
に中間筒41があり、中間筒41とケーシング11との
間には隙間がある。中間筒41はケーシング11及びベ
ース19に弱く固定されている。図4に示したように、
中間筒41の外周に高張力ファイバ31が巻回されてい
る。高張力ファイバ31は、材質が炭素繊維で、径が7
μmであるものを使用しているが、これ以外に、アラミ
ッド繊維、ガラスファイバを使用してもよい。巻回の仕
方は、高張力ファイバ31を密着させ、多層巻きにす
る。そして、巻回された高張力ファイバ31にエポキシ
等の接着剤を使用して、中間筒41へ固定される。な
お、中間筒41の外周面には、高張力ファイバ31を巻
回するためのガイド溝を形成してもよい。
【0014】次に、図1のターボ分子ポンプの動作につ
いて説明する。例えば、本実施例のターボ分子ポンプを
成膜装置に使用した場合、成膜装置の反応チャンバ内を
真空排気するため、このターボ分子ポンプを駆動する。
【0015】ところが、ロータ12やシャフト15の一
部が腐食や疲労に伴い、予期せずして、破損する場合が
ある。このような場合、高速回転していたロータ12
は、回転翼12aと共に高速回転を続けようとする。そ
の際、ロータ12と回転翼12aがスペーサリング30
と固定翼11aに接触すると、回転し続けようとするロ
ータ12と回転翼12aの回転エネルギーが、瞬間的に
衝撃力となってスペーサリング30と固定翼11aに伝
わる。
【0016】スペーサリング30には、その外周に高張
力ファイバ31が巻回されており、衝撃力のうち、拡張
力は高張力ファイバ31に吸収され、この拡張力を受け
る時間を長くすることができ、さらにこのスペーサリン
グ30からケーシング11に伝わろうとする衝撃力のう
ち、回転力を時間的に長引かせて衝撃力を小さくするこ
とができる。
【0017】また、図3のターボ分子ポンプの動作につ
いて、スペーサリング30と固定翼11に伝わった衝撃
力はそのまま中間筒41に伝わる。中間筒41にはその
外周に高張力ファイバ31が巻回されており、衝撃力の
うち拡張力は高張力ファイバに吸収され、その拡張力を
受ける時間を長くすることができ、さらにこの中間筒4
1からケーシング11に伝わろうとする衝撃力のうち、
回転力を時間的に長引かせて衝撃力を小さくすることが
できる。
【0018】したがって、ロータ12等の破損時にケー
シング11のフランジ32や成膜装置の反応チャンバ等
へ伝わる衝撃力の影響を小さくすることができる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明のターボ分子ポン
プによれば、ロータ側の部品が破損し、回転翼の回転力
がスペーサリングや固定翼に伝わっても、その回転エネ
ルギーによる衝撃は、固定翼を固定するスペーサリング
又は中間筒に巻回された高張力ファイバによって時間的
に長引かされるので、ケーシングのフランジ部まで伝わ
る力が低減されるので、例えば、成膜装置側の反応チャ
ンバやその配管は、ロータの破損に伴う影響を受けにく
くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のターボ分子ポンプの概略断面
図。
【図2】図1のターボ分子ポンプのスペーサリングの部
分図。
【図3】本発明の他の実施例のターボ分子ポンプの概略
断面図。
【図4】図3のターボ分子ポンプの中間筒の部分図。
【図5】従来のターボ分子ポンプの概略断面図。
【符号の説明】
11 ケーシング 11a 固定翼 11b 回転翼 12 ロータ 13 吸気口部 14 排気口部 30 スペーサリング 31 高張力ファイバ 32 フランジ 41 中間筒

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシングの内部に、スペーサリングに
    より固定翼を固定したターボ分子ポンプにおいて、前記
    スペーサリングの外周面に、高張力ファイバを巻回した
    ことを特徴とするターボ分子ポンプ。
  2. 【請求項2】 ケーシングの内部に、スペーサリングに
    より固定翼を固定したターボ分子ポンプにおいて、前記
    スペーサリングとケーシングとの間に、高張力ファイバ
    を外周に巻回した中間筒を備えたことを特徴とするター
    ボ分子ポンプ。
JP2000110074A 2000-04-12 2000-04-12 ターボ分子ポンプ Pending JP2001295786A (ja)

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