JP2001304162A - 真空ポンプ - Google Patents
真空ポンプInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータロータの発熱を少なくするとともにモ
ータロータの冷却効率を向上させることにより、モータ
効率を改善することができる真空ポンプを提供する。 【解決手段】 対向して配置された一対のポンプロータ
を同期回転させて排気を行う真空ポンプにおいて、ポン
プロータの吸込側の主軸端２ａ，２ａに永久磁石５ａ，
５ｂを周設したモータロータ５Ａ，５Ｂを取付け、その
周囲にモータステータ６を配設し、直流モータでポンプ
ロータを駆動するようにした。
ータロータの冷却効率を向上させることにより、モータ
効率を改善することができる真空ポンプを提供する。 【解決手段】 対向して配置された一対のポンプロータ
を同期回転させて排気を行う真空ポンプにおいて、ポン
プロータの吸込側の主軸端２ａ，２ａに永久磁石５ａ，
５ｂを周設したモータロータ５Ａ，５Ｂを取付け、その
周囲にモータステータ６を配設し、直流モータでポンプ
ロータを駆動するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は真空ポンプに係り、
特に半導体製造工程等に好適に使用され大気圧から駆動
することができる真空ポンプに関する。
特に半導体製造工程等に好適に使用され大気圧から駆動
することができる真空ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、一対のロータが同期しながら
反対方向に回転して吸入排気を行うルーツ型真空ポンプ
と呼ばれる真空ポンプが知られている。一対のロータ
は、ケーシング内面及びロータ同士の間にわずかな隙間
を保持して、非接触で逆方向に回転する。この種の真空
ポンプはロータを多段にすることにより、吸込側では約
１０−３Ｔｏｒｒ、排気側では大気圧となるように設計
されている。多段のポンプロータのうち、吸込側のロー
タはあまり高温にならないが（１００℃程度）、排気側
にいくにつれてロータ段間の圧縮作用により発熱し、お
よそ２００℃程度に加熱される。
反対方向に回転して吸入排気を行うルーツ型真空ポンプ
と呼ばれる真空ポンプが知られている。一対のロータ
は、ケーシング内面及びロータ同士の間にわずかな隙間
を保持して、非接触で逆方向に回転する。この種の真空
ポンプはロータを多段にすることにより、吸込側では約
１０−３Ｔｏｒｒ、排気側では大気圧となるように設計
されている。多段のポンプロータのうち、吸込側のロー
タはあまり高温にならないが（１００℃程度）、排気側
にいくにつれてロータ段間の圧縮作用により発熱し、お
よそ２００℃程度に加熱される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、この種の真空ポ
ンプは、かご形の誘導モータによって駆動している。か
ご形の誘導モータはキャンド構造をしており、積層され
た鉄芯の溝にロータバーを納め、その両端をエンドリン
グで接続したかご形のモータロータを備えている。そし
て、かご形のモータロータを直接にポンプ軸端に取付け
ていたが、モータの２次抵抗が増加し２次銅損等による
モータロータ等の発熱とポンプの発熱とにより、モータ
は非常に効率が悪くなっていた。
ンプは、かご形の誘導モータによって駆動している。か
ご形の誘導モータはキャンド構造をしており、積層され
た鉄芯の溝にロータバーを納め、その両端をエンドリン
グで接続したかご形のモータロータを備えている。そし
て、かご形のモータロータを直接にポンプ軸端に取付け
ていたが、モータの２次抵抗が増加し２次銅損等による
モータロータ等の発熱とポンプの発熱とにより、モータ
は非常に効率が悪くなっていた。
【０００４】上記のモータロータの温度を下げるため、
ポンプの温度を低くすると、半導体製造工程で真空ポン
プを通過するガス中の反応生成物が付着し易くなる。そ
のため、真空ポンプの寿命を縮めることになるので、あ
まりポンプの温度を低くすることはできない。また、モ
ータロータの発熱は、真空中で熱伝達媒体がなく、主に
輻射によりキャンに熱伝達され、キャン→ステータコア
→モータフレームに伝熱される。しかしながら、この伝
熱は伝熱量も小さく、モータロータを効果的に冷却する
ことは困難であり、モータロータは高温の状態（約２０
０〜３００℃）になっていた。
ポンプの温度を低くすると、半導体製造工程で真空ポン
プを通過するガス中の反応生成物が付着し易くなる。そ
のため、真空ポンプの寿命を縮めることになるので、あ
まりポンプの温度を低くすることはできない。また、モ
ータロータの発熱は、真空中で熱伝達媒体がなく、主に
輻射によりキャンに熱伝達され、キャン→ステータコア
→モータフレームに伝熱される。しかしながら、この伝
熱は伝熱量も小さく、モータロータを効果的に冷却する
ことは困難であり、モータロータは高温の状態（約２０
０〜３００℃）になっていた。
【０００５】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、モータロータの発熱を少なくするとともにモータロ
ータの冷却効率を向上させることにより、モータ効率を
改善することができる真空ポンプを提供することを目的
とする。
で、モータロータの発熱を少なくするとともにモータロ
ータの冷却効率を向上させることにより、モータ効率を
改善することができる真空ポンプを提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、対向して配置された一対のポンプロータ
を同期回転させて排気を行う真空ポンプにおいて、前記
ポンプロータの吸込側の主軸端に永久磁石を周設したモ
ータロータを取付け、その周囲にモータステータを配設
し、直流モータで前記ポンプロータを駆動するようにし
たことを特徴とするものである。
め、本発明は、対向して配置された一対のポンプロータ
を同期回転させて排気を行う真空ポンプにおいて、前記
ポンプロータの吸込側の主軸端に永久磁石を周設したモ
ータロータを取付け、その周囲にモータステータを配設
し、直流モータで前記ポンプロータを駆動するようにし
たことを特徴とするものである。
【０００７】本発明によれば、モータロータの発熱量を
下げるため、従来のかご形誘導モータではなく、直流モ
ータとし、モータロータの構成をロータヨークに永久磁
石を周設した構造とした。このことにより、モータロー
タの２次銅損はなくなり、モータロータの発熱量は激減
する。さらに前記永久磁石として磁石粉と樹脂を混合し
て製造したボンド磁石を使用することにより、永久磁石
の電気比抵抗が１０３〜１０４μΩ・ｃｍ程度であるか
ら永久磁石内部を通過する磁界の変動によるうず電流損
失を小さくして発熱を小さくしている。
下げるため、従来のかご形誘導モータではなく、直流モ
ータとし、モータロータの構成をロータヨークに永久磁
石を周設した構造とした。このことにより、モータロー
タの２次銅損はなくなり、モータロータの発熱量は激減
する。さらに前記永久磁石として磁石粉と樹脂を混合し
て製造したボンド磁石を使用することにより、永久磁石
の電気比抵抗が１０３〜１０４μΩ・ｃｍ程度であるか
ら永久磁石内部を通過する磁界の変動によるうず電流損
失を小さくして発熱を小さくしている。
【０００８】また、モータロータをポンプロータの吸込
側の主軸端に取付けることにより、ポンプからの伝熱量
を小さくできる。永久磁石は高温下による熱減磁特性が
あり、一般に１００℃を越えると減磁が著しく、モータ
性能が悪くなるが、これを防ぐためである。永久磁石の
温度を低くすることにより、結果として高温熱減磁特性
の良い高価な永久磁石を使用しなくて済む。
側の主軸端に取付けることにより、ポンプからの伝熱量
を小さくできる。永久磁石は高温下による熱減磁特性が
あり、一般に１００℃を越えると減磁が著しく、モータ
性能が悪くなるが、これを防ぐためである。永久磁石の
温度を低くすることにより、結果として高温熱減磁特性
の良い高価な永久磁石を使用しなくて済む。
【０００９】また本発明の１態様においては、モータロ
ータからモータステータへの輻射熱量を増やすために、
モータステータ内面またはロータ外面を黒色とし、モー
タロータの冷却効率を高めている。
ータからモータステータへの輻射熱量を増やすために、
モータステータ内面またはロータ外面を黒色とし、モー
タロータの冷却効率を高めている。
【００１０】さらに本発明によれば、モータロータの冷
却を良くするために、水冷モータフレーム内面およびス
テータコア・巻線をゴムまたは樹脂等のモールド材によ
りモールドし、モータロータ→モールド材→水冷モータ
フレームの熱伝達経路を設けることにより、冷却効果を
高めることができる。
却を良くするために、水冷モータフレーム内面およびス
テータコア・巻線をゴムまたは樹脂等のモールド材によ
りモールドし、モータロータ→モールド材→水冷モータ
フレームの熱伝達経路を設けることにより、冷却効果を
高めることができる。
【００１１】また、モールド材でモールドすることによ
り、例えば薄いキャンの外側を真空容器として補強する
効果、即ち、万一キャンが破損するようなことがあって
も、大量の外気を吸込むことなく真空を維持することが
でき、例えば半導体製造工程で使用されるシランガス等
と大気との反応による事故を防ぐ安全性をも高めるとい
う効果をも奏する。
り、例えば薄いキャンの外側を真空容器として補強する
効果、即ち、万一キャンが破損するようなことがあって
も、大量の外気を吸込むことなく真空を維持することが
でき、例えば半導体製造工程で使用されるシランガス等
と大気との反応による事故を防ぐ安全性をも高めるとい
う効果をも奏する。
【００１２】さらにはモータステータ全体をモールド材
でモールドすることにより、ポンプ内部から伝播される
騒音の緩衝材としても有効であり、ポンプ外部に漏れる
騒音を低減させることができる。
でモールドすることにより、ポンプ内部から伝播される
騒音の緩衝材としても有効であり、ポンプ外部に漏れる
騒音を低減させることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明に係る真空ポンプの一実施例を
図面を参照して説明する。図１は本発明のルーツ型真空
ポンプを示す断面図であり、図２は図１のII−II線断面
図である。
図面を参照して説明する。図１は本発明のルーツ型真空
ポンプを示す断面図であり、図２は図１のII−II線断面
図である。
【００１４】図１および図２において、符号１はケーシ
ングであり、ケーシング１内に一対のポンプロータを構
成するルーツロータ２，２が配設されている。ケーシン
グ１は細長状に形成されており、吸込口１ｓを有した吸
込側と吐出口１ｄを有した吐出側とを備えている。各ル
ーツロータ２は両端部近傍で軸受３，３によって支承さ
れている。ルーツロータ２，２は２軸ブラシレス直流モ
ータＭによって回転駆動されるようになっている。
ングであり、ケーシング１内に一対のポンプロータを構
成するルーツロータ２，２が配設されている。ケーシン
グ１は細長状に形成されており、吸込口１ｓを有した吸
込側と吐出口１ｄを有した吐出側とを備えている。各ル
ーツロータ２は両端部近傍で軸受３，３によって支承さ
れている。ルーツロータ２，２は２軸ブラシレス直流モ
ータＭによって回転駆動されるようになっている。
【００１５】図３および図４は、２軸ブラシレス直流モ
ータＭの詳細を示す図であり、それぞれ図１のIII−III
線断面図、IV−IV線断面図である。図３および図４に示
されるように、ルーツロータ２，２の主軸端２ａ，２ａ
には、モータロータ５Ａ，５Ｂが固定されている。即
ち、モータロータ５Ａ，５Ｂは真空ポンプの吸込側の主
軸端２ａ，２ａに固定されている。２つのモータロータ
５Ａ，５Ｂは、それぞれ２ｎ極（ｎは整数）の永久磁石
５ａ，５ｂを軸芯に対称に等間隔で磁束がラジアル方向
に発生するように周設している。
ータＭの詳細を示す図であり、それぞれ図１のIII−III
線断面図、IV−IV線断面図である。図３および図４に示
されるように、ルーツロータ２，２の主軸端２ａ，２ａ
には、モータロータ５Ａ，５Ｂが固定されている。即
ち、モータロータ５Ａ，５Ｂは真空ポンプの吸込側の主
軸端２ａ，２ａに固定されている。２つのモータロータ
５Ａ，５Ｂは、それぞれ２ｎ極（ｎは整数）の永久磁石
５ａ，５ｂを軸芯に対称に等間隔で磁束がラジアル方向
に発生するように周設している。
【００１６】図５はモータロータ５Ａの詳細を示す図で
あり、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の
Ｖ（ｂ）−Ｖ（ｂ）線断面図である。なお、モータロー
タ５Ｂはモータロータ５Ａと全く同一の構造であるため
図示は省略する。モータロータ５ＡはＳ，Ｎ，Ｓ，Ｎの
４極の永久磁石５ａを周設してある。そして、永久磁石
５ａと主軸端２ａとの間には積層されたケイ素鋼板から
なる鉄芯５ｃが介装されている。
あり、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の
Ｖ（ｂ）−Ｖ（ｂ）線断面図である。なお、モータロー
タ５Ｂはモータロータ５Ａと全く同一の構造であるため
図示は省略する。モータロータ５ＡはＳ，Ｎ，Ｓ，Ｎの
４極の永久磁石５ａを周設してある。そして、永久磁石
５ａと主軸端２ａとの間には積層されたケイ素鋼板から
なる鉄芯５ｃが介装されている。
【００１７】また、図１、図３および図４に示すよう
に、モータロータ５Ａ，５Ｂの外周側には耐食性の良好
な材料または樹脂からなるキャン７，７を介して１個の
モータステータ６が配設されている。キャン７，７はモ
ータロータ５Ａ，５Ｂの外周および片側の端面を覆って
おり、これらキャン７，７により真空ポンプのポンプ部
を密封している。また、キャン７の内面およびモータロ
ータ５Ａ，５Ｂの外面は黒色になっている。モータステ
ータ６は、図１、図３および図４に示すように、ウォー
タジャケット９ａを具備した水冷のモータフレーム９
と、積層されたケイ素鋼板からなるモータステータコア
６ａと、巻線８ａ，８ｂとから構成されている。
に、モータロータ５Ａ，５Ｂの外周側には耐食性の良好
な材料または樹脂からなるキャン７，７を介して１個の
モータステータ６が配設されている。キャン７，７はモ
ータロータ５Ａ，５Ｂの外周および片側の端面を覆って
おり、これらキャン７，７により真空ポンプのポンプ部
を密封している。また、キャン７の内面およびモータロ
ータ５Ａ，５Ｂの外面は黒色になっている。モータステ
ータ６は、図１、図３および図４に示すように、ウォー
タジャケット９ａを具備した水冷のモータフレーム９
と、積層されたケイ素鋼板からなるモータステータコア
６ａと、巻線８ａ，８ｂとから構成されている。
【００１８】モータステータコア６ａには、それぞれ６
枚の磁極歯Ｕ〜Ｚ，Ｕ１〜Ｚ１が円周等配に形成されて
いる。そして、磁極歯Ｕ〜Ｚ，Ｕ１〜Ｚ１には、両モー
タロータ５Ａ，５Ｂの軸線の中心面Ｃにおいて対称かつ
反対の磁極となるように巻線８ａ，８ｂがそれぞれ装着
されており、巻線８ｂは巻線８ａと反対巻きとなってい
る。前記水冷モータフレーム９に密着するとともにモー
タステータコア６ａ、巻線８ａ，８ｂを覆うようにゴム
または樹脂等のモールド材１２が設けられている。また
図１に示すようにモータフレーム９にはモータドライバ
１０が固定されている。
枚の磁極歯Ｕ〜Ｚ，Ｕ１〜Ｚ１が円周等配に形成されて
いる。そして、磁極歯Ｕ〜Ｚ，Ｕ１〜Ｚ１には、両モー
タロータ５Ａ，５Ｂの軸線の中心面Ｃにおいて対称かつ
反対の磁極となるように巻線８ａ，８ｂがそれぞれ装着
されており、巻線８ｂは巻線８ａと反対巻きとなってい
る。前記水冷モータフレーム９に密着するとともにモー
タステータコア６ａ、巻線８ａ，８ｂを覆うようにゴム
または樹脂等のモールド材１２が設けられている。また
図１に示すようにモータフレーム９にはモータドライバ
１０が固定されている。
【００１９】一方、ルーツロータ２，２の反モータ側の
軸端には、互いに噛み合う一対のタイミングギヤ１１，
１１（図１では一方のギヤのみ示す）が固定されてお
り、突発的な外部要因による一対のルーツロータ２，２
の同期のずれを防ぐようになっている。
軸端には、互いに噛み合う一対のタイミングギヤ１１，
１１（図１では一方のギヤのみ示す）が固定されてお
り、突発的な外部要因による一対のルーツロータ２，２
の同期のずれを防ぐようになっている。
【００２０】次に、前述のように構成された真空ポンプ
の作用を説明する。図６はモータＭの動作を説明する説
明図である。なお、図６では図解を簡略化するために樹
脂キャン７およびモールド材１２を省略している。２軸
ブラシレス直流モータＭのコイル８ａ，８ｂにモータド
ライバ１０を介して通電すると、モータステータコア６
ａにはモータロータ５Ａ，５Ｂをそれぞれ反転して回転
させる空間移動磁界が形成される。
の作用を説明する。図６はモータＭの動作を説明する説
明図である。なお、図６では図解を簡略化するために樹
脂キャン７およびモールド材１２を省略している。２軸
ブラシレス直流モータＭのコイル８ａ，８ｂにモータド
ライバ１０を介して通電すると、モータステータコア６
ａにはモータロータ５Ａ，５Ｂをそれぞれ反転して回転
させる空間移動磁界が形成される。
【００２１】すなわち、図６（ａ）の状態では磁極歯
Ｕ，ＸにはＮ極、磁極歯Ｖ，ＹにはＳ極が形成され、磁
極歯Ｕ１，Ｘ１にはＳ極、磁極歯Ｖ１，Ｙ１にはＮ極が
同時に形成されるように通電するとモータロータ５Ａ，
５Ｂは矢印で示すように、対向する方向に回転駆動され
る。
Ｕ，ＸにはＮ極、磁極歯Ｖ，ＹにはＳ極が形成され、磁
極歯Ｕ１，Ｘ１にはＳ極、磁極歯Ｖ１，Ｙ１にはＮ極が
同時に形成されるように通電するとモータロータ５Ａ，
５Ｂは矢印で示すように、対向する方向に回転駆動され
る。
【００２２】同様に図６（ｂ）において、磁極歯Ｖ，Ｙ
にはＳ極、磁極歯Ｗ，ＺにはＮ極が形成され、磁極歯Ｖ
１，Ｙ１にはＮ極、磁極歯Ｗ１，Ｚ１にはＳ極が形成さ
れ、更に図６（ｃ）に示すように、磁極歯Ｘ，ＵにはＳ
極、磁極歯Ｙ，ＶにはＮ極が形成され、磁極歯Ｘ１，Ｕ
１にはＮ極、磁極歯Ｙ１，Ｖ１にはＳ極がそれぞれ同時
に形成されるように通電すると、モータロータ５Ａ，５
Ｂは連続した回転力で矢印で示す対向する方向に回転駆
動される。
にはＳ極、磁極歯Ｗ，ＺにはＮ極が形成され、磁極歯Ｖ
１，Ｙ１にはＮ極、磁極歯Ｗ１，Ｚ１にはＳ極が形成さ
れ、更に図６（ｃ）に示すように、磁極歯Ｘ，ＵにはＳ
極、磁極歯Ｙ，ＶにはＮ極が形成され、磁極歯Ｘ１，Ｕ
１にはＮ極、磁極歯Ｙ１，Ｖ１にはＳ極がそれぞれ同時
に形成されるように通電すると、モータロータ５Ａ，５
Ｂは連続した回転力で矢印で示す対向する方向に回転駆
動される。
【００２３】モータロータ５Ａ，５Ｂのそれぞれ永久磁
石５ａ，５ｂにより発生する磁界は、モータステータコ
ア６ａによって磁路が各モータロータ５Ａ，５Ｂ間で形
成され閉じるように構成されている。したがって、一対
のモータロータ５Ａ，５Ｂには、異磁極面で磁気カップ
リング作用が働き，必ず同期して相互に反対側に回転す
る。
石５ａ，５ｂにより発生する磁界は、モータステータコ
ア６ａによって磁路が各モータロータ５Ａ，５Ｂ間で形
成され閉じるように構成されている。したがって、一対
のモータロータ５Ａ，５Ｂには、異磁極面で磁気カップ
リング作用が働き，必ず同期して相互に反対側に回転す
る。
【００２４】モータロータ５Ａ，５Ｂの回転により、一
対のルーツロータ２，２は同期回転する。図７は、第１
段等の所定段での一対のルーツロータ２，２の動作を説
明する図であり、一対のルーツロータ２，２は、ケーシ
ング１の内面及びロータ２，２同士の間にわずかな隙間
を保持して、非接触で逆方向に回転する。一対のルーツ
ロータ２，２が位相１から位相４まで回転するにつれ
て、吸込側気体はロータ２とケーシング１間に閉じ込め
られて吐出側に移送される。３葉ロータでは、１つのル
ーツロータで３ヶ所谷部があるため、ポンプ１回転あた
り６回排気されることになる。図７に示す第１段等の所
定段から排出されたガスは第２段等の次段に導入され、
上述と同様な作用がなされる。
対のルーツロータ２，２は同期回転する。図７は、第１
段等の所定段での一対のルーツロータ２，２の動作を説
明する図であり、一対のルーツロータ２，２は、ケーシ
ング１の内面及びロータ２，２同士の間にわずかな隙間
を保持して、非接触で逆方向に回転する。一対のルーツ
ロータ２，２が位相１から位相４まで回転するにつれ
て、吸込側気体はロータ２とケーシング１間に閉じ込め
られて吐出側に移送される。３葉ロータでは、１つのル
ーツロータで３ヶ所谷部があるため、ポンプ１回転あた
り６回排気されることになる。図７に示す第１段等の所
定段から排出されたガスは第２段等の次段に導入され、
上述と同様な作用がなされる。
【００２５】本発明によれば、モータロータ５Ａ, ５Ｂ
の発熱量を下げるため、従来のかご形誘導モータではな
く、ブラシレス直流モータＭとし、モータロータ５Ａ，
５Ｂの構成をロータヨークに永久磁石５ａ，５ｂを周設
した構造とした。このことにより、モータロータ５Ａ，
５Ｂの２次銅損はなくなり、モータロータ５Ａ，５Ｂの
発熱量は激減する。
の発熱量を下げるため、従来のかご形誘導モータではな
く、ブラシレス直流モータＭとし、モータロータ５Ａ，
５Ｂの構成をロータヨークに永久磁石５ａ，５ｂを周設
した構造とした。このことにより、モータロータ５Ａ，
５Ｂの２次銅損はなくなり、モータロータ５Ａ，５Ｂの
発熱量は激減する。
【００２６】また、モータロータ５Ａ，５Ｂをルーツロ
ータ２，２の吸込側の主軸端２ａ，２ａに取付けること
により、ポンプからの伝熱量を小さくできる。永久磁石
は高温下による熱減磁特性があり、一般に１００℃を越
えると減磁が著しく、モータ性能が悪くなるが、これを
防ぐためである。永久磁石の温度を低くすることによ
り、結果として高温熱減磁特性の良い高価な永久磁石を
使用しなくて済む。さらに本発明においては、永久磁石
の材質をボンド磁石にすることにより、永久磁石自身の
うず電流の発生を抑制しロータの発熱を最小にすること
ができる。
ータ２，２の吸込側の主軸端２ａ，２ａに取付けること
により、ポンプからの伝熱量を小さくできる。永久磁石
は高温下による熱減磁特性があり、一般に１００℃を越
えると減磁が著しく、モータ性能が悪くなるが、これを
防ぐためである。永久磁石の温度を低くすることによ
り、結果として高温熱減磁特性の良い高価な永久磁石を
使用しなくて済む。さらに本発明においては、永久磁石
の材質をボンド磁石にすることにより、永久磁石自身の
うず電流の発生を抑制しロータの発熱を最小にすること
ができる。
【００２７】また本発明においては、モータロータ５
Ａ，５Ｂの冷却効率を高めるため、モータロータ５Ａ，
５Ｂからキャン７，７への輻射熱量を増やすためにキャ
ン７，７の内面およびモータロータ５Ａ，５Ｂの外面を
黒色としている。
Ａ，５Ｂの冷却効率を高めるため、モータロータ５Ａ，
５Ｂからキャン７，７への輻射熱量を増やすためにキャ
ン７，７の内面およびモータロータ５Ａ，５Ｂの外面を
黒色としている。
【００２８】さらに本発明によれば、モータロータ５
Ａ，５Ｂの冷却を良くするために、従来のキャン→ステ
ータコア→モータフレームに伝熱される熱伝達経路に加
えて、キャン７，７の外面全面を覆い、かつ水冷モータ
フレーム９に密着するようにステータコア６ａ・巻線８
ａ，８ｂを含めて、ゴム・樹脂等のモールド材１２によ
りモールドして、モータロータ５Ａ，５Ｂ→キャン７，
７→モールド材１２→水冷モータフレーム９の熱伝達経
路を設けることにより、さらに冷却効果を高めることが
できる。また、モールド材１２でモールドすることによ
り、薄いキャン７，７の外側を真空容器として補強する
効果、および、万一キャンが破損するようなことがあっ
ても、大量の外気を吸込むことなく真空を維持すること
ができ、例えば半導体製造工程で使用されるシランガス
等と大気との反応による事故を防ぐ安全性をも高めると
いう効果をも奏する。
Ａ，５Ｂの冷却を良くするために、従来のキャン→ステ
ータコア→モータフレームに伝熱される熱伝達経路に加
えて、キャン７，７の外面全面を覆い、かつ水冷モータ
フレーム９に密着するようにステータコア６ａ・巻線８
ａ，８ｂを含めて、ゴム・樹脂等のモールド材１２によ
りモールドして、モータロータ５Ａ，５Ｂ→キャン７，
７→モールド材１２→水冷モータフレーム９の熱伝達経
路を設けることにより、さらに冷却効果を高めることが
できる。また、モールド材１２でモールドすることによ
り、薄いキャン７，７の外側を真空容器として補強する
効果、および、万一キャンが破損するようなことがあっ
ても、大量の外気を吸込むことなく真空を維持すること
ができ、例えば半導体製造工程で使用されるシランガス
等と大気との反応による事故を防ぐ安全性をも高めると
いう効果をも奏する。
【００２９】さらにはモータステータ６全体をモールド
材１２でモールドすることにより、ポンプ内部から伝播
される騒音の緩衝材としても有効であり、ポンプ外部に
漏れる騒音を低減させることができる。
材１２でモールドすることにより、ポンプ内部から伝播
される騒音の緩衝材としても有効であり、ポンプ外部に
漏れる騒音を低減させることができる。
【００３０】図１乃至図７に示す実施例においては、２
軸の真空ポンプと２軸のモータについて説明をしたが、
真空ポンプが１軸のポンプであったり２軸のポンプであ
っても、１軸のみにモータを取り付けた場合においても
同様な効果が得られる。また、ポンプロータについて
も、ルーツ型のみでなく、スクリュー型、クロー型等の
容積型ロータにおいても、同様な効果が得られる。
軸の真空ポンプと２軸のモータについて説明をしたが、
真空ポンプが１軸のポンプであったり２軸のポンプであ
っても、１軸のみにモータを取り付けた場合においても
同様な効果が得られる。また、ポンプロータについて
も、ルーツ型のみでなく、スクリュー型、クロー型等の
容積型ロータにおいても、同様な効果が得られる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
に列挙する効果が得られる。 （１）真空ポンプを駆動するモータを直流モータとし、
モータロータを永久磁石を周設した構造とすることによ
り、従来のモータロータの２次銅損をなくし、ロータの
発熱量を下げることができる。このことはモータ効率を
高めることになり、従来型のモータに比較して効率を１
０％以上高めることができる。 （２）永久磁石を周設したモータロータをポンプ吸込側
の主軸端に取付けることにより、ポンプロータからモー
タロータへの伝熱量を下げることができ、永久磁石の温
度を下げることができる。このことは、特に高温熱減磁
特性の良い高価な永久磁石を使用せずに済み、結果とし
て安価なポンプを製造することができる。 （３）さらに永久磁石として磁石粉と樹脂を混合して製
造したボンド磁石を使用することにより、永久磁石自身
のうず電流損失を抑制しロータ発熱を下げることができ
る。 （４）モータロータの温度を下げるため、モータステー
タ内面またはロータ外面を黒色とすることにより、モー
タロータからモータステータへの輻射熱量を増加させる
ことができる。 （５）水冷モータフレーム内面およびステータコア・巻
線をゴムまたは樹脂等のモールド材でモールドすること
により、モータロータの冷却効果を高めることができる
とともに、ポンプの騒音低減をあわせて達成できる。
に列挙する効果が得られる。 （１）真空ポンプを駆動するモータを直流モータとし、
モータロータを永久磁石を周設した構造とすることによ
り、従来のモータロータの２次銅損をなくし、ロータの
発熱量を下げることができる。このことはモータ効率を
高めることになり、従来型のモータに比較して効率を１
０％以上高めることができる。 （２）永久磁石を周設したモータロータをポンプ吸込側
の主軸端に取付けることにより、ポンプロータからモー
タロータへの伝熱量を下げることができ、永久磁石の温
度を下げることができる。このことは、特に高温熱減磁
特性の良い高価な永久磁石を使用せずに済み、結果とし
て安価なポンプを製造することができる。 （３）さらに永久磁石として磁石粉と樹脂を混合して製
造したボンド磁石を使用することにより、永久磁石自身
のうず電流損失を抑制しロータ発熱を下げることができ
る。 （４）モータロータの温度を下げるため、モータステー
タ内面またはロータ外面を黒色とすることにより、モー
タロータからモータステータへの輻射熱量を増加させる
ことができる。 （５）水冷モータフレーム内面およびステータコア・巻
線をゴムまたは樹脂等のモールド材でモールドすること
により、モータロータの冷却効果を高めることができる
とともに、ポンプの騒音低減をあわせて達成できる。
【図１】本発明に係る真空ポンプの一実施例を示す断面
図である。
図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１の III−III 線断面図である。
【図４】図１のIV−IV線断面図である。
【図５】図１におけるモータロータの詳細を示す図であ
り、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶ
（ｂ）−Ｖ（ｂ）線断面図である。
り、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶ
（ｂ）−Ｖ（ｂ）線断面図である。
【図６】図１におけるブラシレス直流モータの動作を説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図７】図１におけるルーツロータの動作説明図であ
る。
る。
１ ケーシング ２ ルーツロータ ３ 軸受 ５Ａ，５Ｂ モータロータ ５ａ，５ｂ 永久磁石 ６ モータステータ ６ａ モータステータコア ７ 樹脂キャン ８ａ，８ｂ 巻線 ９ モータフレーム １０ モータドライバ １１ タイミングギヤ １２ モールド材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 善徳 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原電産内 (72)発明者 眞武 幸三 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原電産内 (72)発明者 久部 泰史 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原電産内 (72)発明者 佐藤 源一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内
Claims (6)
- 【請求項１】 対向して配置された一対のポンプロータ
を同期回転させて排気を行う真空ポンプにおいて、前記
ポンプロータの吸込側の主軸端に永久磁石を周設したモ
ータロータを取付け、その周囲にモータステータを配設
し、直流モータで前記ポンプロータを駆動するようにし
たことを特徴とする真空ポンプ。 - 【請求項２】 前記モータは、モータロータの外周に配
置されたステータ部をモールド材にて封止したことを特
徴とする請求項１記載の真空ポンプ。 - 【請求項３】 前記モータは、ステータコアの外周を水
冷モータフレームにて構成したことを特徴とする請求項
１または２記載の真空ポンプ。 - 【請求項４】 前記モータは、モータロータの回転軸を
軸支する軸受を持たずにポンプ主軸に直結され、前記モ
ータの軸端側モータステータ部を樹脂にてモールドした
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の真
空ポンプ。 - 【請求項５】 前記永久磁石は、磁石粉と樹脂を混合し
て製造されたボンド磁石であることを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかに記載の真空ポンプ。 - 【請求項６】 前記モータステータ内面または前記モー
タロータの外面が黒色であることを特徴とする請求項１
乃至５のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001077016A JP3638013B2 (ja) | 1995-03-20 | 2001-03-16 | 真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-87542 | 1995-03-20 | ||
| JP8754295 | 1995-03-20 | ||
| JP2001077016A JP3638013B2 (ja) | 1995-03-20 | 2001-03-16 | 真空ポンプ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09047896A Division JP3315581B2 (ja) | 1995-03-20 | 1996-03-19 | 真空ポンプ |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004081276A Division JP2004183667A (ja) | 1995-03-20 | 2004-03-19 | 真空ポンプ |
| JP2004329679A Division JP2005061421A (ja) | 1995-03-20 | 2004-11-12 | 真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001304162A true JP2001304162A (ja) | 2001-10-31 |
| JP3638013B2 JP3638013B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=26428803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001077016A Expired - Lifetime JP3638013B2 (ja) | 1995-03-20 | 2001-03-16 | 真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3638013B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006520873A (ja) * | 2003-03-19 | 2006-09-14 | 株式会社荏原製作所 | 容積型真空ポンプ |
| JPWO2008020511A1 (ja) * | 2006-08-18 | 2010-01-07 | 株式会社Ihi | 電動過給機 |
| JP2015220905A (ja) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | 株式会社荏原製作所 | 電動モータを備えたポンプおよびその制御方法 |
| CN109826792A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-31 | 驰美电机（上海）有限公司 | 一种新型罗茨风机 |
| JP2020520213A (ja) * | 2017-05-02 | 2020-07-02 | ムーグ インコーポレイテッド | 加圧流体環境で使用するための電動モータ |
-
2001
- 2001-03-16 JP JP2001077016A patent/JP3638013B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006520873A (ja) * | 2003-03-19 | 2006-09-14 | 株式会社荏原製作所 | 容積型真空ポンプ |
| JPWO2008020511A1 (ja) * | 2006-08-18 | 2010-01-07 | 株式会社Ihi | 電動過給機 |
| JP2015220905A (ja) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | 株式会社荏原製作所 | 電動モータを備えたポンプおよびその制御方法 |
| JP2020520213A (ja) * | 2017-05-02 | 2020-07-02 | ムーグ インコーポレイテッド | 加圧流体環境で使用するための電動モータ |
| CN109826792A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-31 | 驰美电机（上海）有限公司 | 一种新型罗茨风机 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3638013B2 (ja) | 2005-04-13 |
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