JP2002174174A - 真空排気装置 - Google Patents
真空排気装置Info
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C25/00—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
- F04C25/02—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
- F04C18/0223—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving with symmetrical double wraps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
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- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/005—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of dissimilar working principle
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】差圧による動力を減少させることにより、吸気
側の圧力が到達圧力或はある程度の真空であるときエネ
ルギー効率の高い真空排気装置を提供する。 【解決手段】粗引ポンプＢとブースタポンプＡとを備え
た真空排気装置１００において、ブースタポンプＡをド
ライポンプとし粗引ポンプＢをスクロールポンプで構成
し、粗引ポンプＢの設計排気速度を、ブースタポンプＡ
の設計排気速度より小さいが粗引ポンプとして機能する
大きさとした。
側の圧力が到達圧力或はある程度の真空であるときエネ
ルギー効率の高い真空排気装置を提供する。 【解決手段】粗引ポンプＢとブースタポンプＡとを備え
た真空排気装置１００において、ブースタポンプＡをド
ライポンプとし粗引ポンプＢをスクロールポンプで構成
し、粗引ポンプＢの設計排気速度を、ブースタポンプＡ
の設計排気速度より小さいが粗引ポンプとして機能する
大きさとした。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、半導体製造設備の
真空チェンバーなどの排気に用いられる真空排気装置に
関する。
真空チェンバーなどの排気に用いられる真空排気装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体真空装置においては、被排気チェ
ンバーの真空度として０．０１Ｐａ程度を得られるこ
と、被排気チャンバに油分子が入り込まないことが特に
重要である。そこで、そのような要求を、満たすことの
できる真空ポンプとして、スクリュー真空ポンプ、ルー
ツ式真空ポンプ、クロー式真空ポンプ、スクロール式真
空ポンプ、ダイアフラム式真空ポンプ、ピストン式真空
ポンプなどの大気圧から０．０１Ｐａ程度までの真空度
を達成でき、かつオイルフリーであるドライ真空ポンプ
が提案されている。
ンバーの真空度として０．０１Ｐａ程度を得られるこ
と、被排気チャンバに油分子が入り込まないことが特に
重要である。そこで、そのような要求を、満たすことの
できる真空ポンプとして、スクリュー真空ポンプ、ルー
ツ式真空ポンプ、クロー式真空ポンプ、スクロール式真
空ポンプ、ダイアフラム式真空ポンプ、ピストン式真空
ポンプなどの大気圧から０．０１Ｐａ程度までの真空度
を達成でき、かつオイルフリーであるドライ真空ポンプ
が提案されている。
【０００３】しかしながら、これらの真空ポンプを単独
で用いただけでは消費電力が大きくなってしまい、その
うえ十分な真空到達圧にすることが困難である。かかる
問題を解決するため、従来、異なる種類の真空ポンプを
２段以上直列に組み合わせることが行われている。
で用いただけでは消費電力が大きくなってしまい、その
うえ十分な真空到達圧にすることが困難である。かかる
問題を解決するため、従来、異なる種類の真空ポンプを
２段以上直列に組み合わせることが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれら２段式真
空ポンプを用いた場合、真空チェンバー側に排気量の比
較的大きなドライ真空ポンプをブースタポンプとして用
い、大気排気側にはブースタポンプと比較して排気量の
小さな粗引真空ポンプを用いるのが一般的である。この
場合には、次のような問題がある。
空ポンプを用いた場合、真空チェンバー側に排気量の比
較的大きなドライ真空ポンプをブースタポンプとして用
い、大気排気側にはブースタポンプと比較して排気量の
小さな粗引真空ポンプを用いるのが一般的である。この
場合には、次のような問題がある。
【０００５】大気側粗引ポンプの排気容積が小さければ
小さいほど差圧による消費動力を軽減することが出来
る。しかしこの容積圧縮比を大きくするとブースタポン
プにルーツ式やクロー式のように段階的に圧縮するポン
プや等リードのスクリュー式のように排気口付近で急激
に圧縮するポンプを用いた場合ではその容積圧縮工程で
の漏れが大きく排気効率が悪化する。従って同じ実効排
気速度を得ようとすると設計排気速度を増加しなければ
ならず消費動力も大きくなってしまう。本願発明は、こ
のような真空ポンプを使用した真空排気装置の問題点を
解決することを目的とする。
小さいほど差圧による消費動力を軽減することが出来
る。しかしこの容積圧縮比を大きくするとブースタポン
プにルーツ式やクロー式のように段階的に圧縮するポン
プや等リードのスクリュー式のように排気口付近で急激
に圧縮するポンプを用いた場合ではその容積圧縮工程で
の漏れが大きく排気効率が悪化する。従って同じ実効排
気速度を得ようとすると設計排気速度を増加しなければ
ならず消費動力も大きくなってしまう。本願発明は、こ
のような真空ポンプを使用した真空排気装置の問題点を
解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の真空排気装置は、粗引ポンプとブースタポ
ンプとを備えた真空排気装置において、粗引ポンプをス
クロール式真空ポンプで構成し、粗引スクロール真空ポ
ンプの設計排気速度（「設計排気速度」とは、入力軸1
回転当たりの気体移送容積と入力軸の単位時間回転数を
乗じた値をいうものとする。以下同じ。）を、ブースタ
ポンプの設計排気速度より小さいが粗引ポンプとして機
能する大きさとする
に、本発明の真空排気装置は、粗引ポンプとブースタポ
ンプとを備えた真空排気装置において、粗引ポンプをス
クロール式真空ポンプで構成し、粗引スクロール真空ポ
ンプの設計排気速度（「設計排気速度」とは、入力軸1
回転当たりの気体移送容積と入力軸の単位時間回転数を
乗じた値をいうものとする。以下同じ。）を、ブースタ
ポンプの設計排気速度より小さいが粗引ポンプとして機
能する大きさとする
【０００７】この構成によれば、一般特性として吸気容
積を無段階に小さな排気容積に圧縮でき高排気効率を持
つスクロールポンプを粗引ポンプとして用いているので
ブースタポンプで高い容積圧縮する必要が無くなり、消
費電力を少なくすることができる。
積を無段階に小さな排気容積に圧縮でき高排気効率を持
つスクロールポンプを粗引ポンプとして用いているので
ブースタポンプで高い容積圧縮する必要が無くなり、消
費電力を少なくすることができる。
【０００８】また、本発明の真空排気装置は、前記粗引
スクロール真空ポンプの設計排気速度が、前記ブースタ
スクリュー真空ポンプの設計排気速度の１／５〜１／１
００であることを特徴とする。
スクロール真空ポンプの設計排気速度が、前記ブースタ
スクリュー真空ポンプの設計排気速度の１／５〜１／１
００であることを特徴とする。
【０００９】この構成により、従来に比べてエネルギー
効率が高い真空排気装置をより確実に得ることができ
る。なお、ブースタポンプの設計排気速度に対して、粗
引スクロール真空ポンプの設計排気速度が小さければ小
さいほど消費電力は低く押さえることができるが、粗引
ポンプの設計排気速度を小さくし過ぎると、被真空容器
を大気圧から到達圧力にするまでの過渡期において排気
時間が長くなってしまうという弊害が生じる。したがっ
て、消費電力及び排気時間の両方を考慮して、粗引ポン
プの設計排気速度をブースタポンプ設計排気速度の１／
５〜１／１００とした。
効率が高い真空排気装置をより確実に得ることができ
る。なお、ブースタポンプの設計排気速度に対して、粗
引スクロール真空ポンプの設計排気速度が小さければ小
さいほど消費電力は低く押さえることができるが、粗引
ポンプの設計排気速度を小さくし過ぎると、被真空容器
を大気圧から到達圧力にするまでの過渡期において排気
時間が長くなってしまうという弊害が生じる。したがっ
て、消費電力及び排気時間の両方を考慮して、粗引ポン
プの設計排気速度をブースタポンプ設計排気速度の１／
５〜１／１００とした。
【００１０】また、本発明の真空排気装置は、前記ブー
スタ真空ポンプの吸入側圧力が大気から１３３００Ｐａ
程度に低下するまで前記粗引スクロール真空ポンプだけ
を駆動し、前記ブースタポンプの吸入側圧力が１３３０
０Ｐａ程度以下になったところで該ブースタポンプを駆
動し始めることを特徴とする。この構成により、ブース
タポンプの駆動に必要な動力は小さくてよく、その駆動
電動機は小容量でよい。
スタ真空ポンプの吸入側圧力が大気から１３３００Ｐａ
程度に低下するまで前記粗引スクロール真空ポンプだけ
を駆動し、前記ブースタポンプの吸入側圧力が１３３０
０Ｐａ程度以下になったところで該ブースタポンプを駆
動し始めることを特徴とする。この構成により、ブース
タポンプの駆動に必要な動力は小さくてよく、その駆動
電動機は小容量でよい。
【００１１】また、本発明の真空排気装置は、前記ブー
スタポンプの吸入側圧力が比較的高い範囲においては、
排気時間短縮のため、ブースタポンプと粗引スクロール
真空ポンプの各駆動モータを、それらのモータがオーバ
ーロードとならない範囲内で、できるだけ高い回転数で
回転させ、前記ブースタポンプの吸入側圧力が到達圧力
あるいは比較的低い圧力となったときは、ブースタポン
プの駆動モータ回転数を被真空排気室に要求される真空
度を維持する最低の回転数まで低下させると共に、粗引
スクロールポンプの駆動モータ回転数を、ブースタポン
プの背圧をその臨界背圧以下に維持できる範囲内で、で
きるだけ低い回転数とすることにより、所要動力を低減
させることを特徴とする。この構成により、大気圧から
排気するときの排気速度を大きくすることができさらに
消費動力を低くすることができる。
スタポンプの吸入側圧力が比較的高い範囲においては、
排気時間短縮のため、ブースタポンプと粗引スクロール
真空ポンプの各駆動モータを、それらのモータがオーバ
ーロードとならない範囲内で、できるだけ高い回転数で
回転させ、前記ブースタポンプの吸入側圧力が到達圧力
あるいは比較的低い圧力となったときは、ブースタポン
プの駆動モータ回転数を被真空排気室に要求される真空
度を維持する最低の回転数まで低下させると共に、粗引
スクロールポンプの駆動モータ回転数を、ブースタポン
プの背圧をその臨界背圧以下に維持できる範囲内で、で
きるだけ低い回転数とすることにより、所要動力を低減
させることを特徴とする。この構成により、大気圧から
排気するときの排気速度を大きくすることができさらに
消費動力を低くすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１を用いて本発明の実施形態に係
る真空排気装置１００について説明する。真空排気装置
１００は、メカニカルブースタポンプとしてのスクリュ
ー式真空ポンプＡと粗引ポンプとしてのスクロール式真
空ポンプＢとから構成されている。以下の用語において
「メイン」は「ブースタスクリュー真空ポンプ」を意味
し、「サブ」は「粗引スクロール真空ポンプ」を意味す
る。。
基づいて説明する。図１を用いて本発明の実施形態に係
る真空排気装置１００について説明する。真空排気装置
１００は、メカニカルブースタポンプとしてのスクリュ
ー式真空ポンプＡと粗引ポンプとしてのスクロール式真
空ポンプＢとから構成されている。以下の用語において
「メイン」は「ブースタスクリュー真空ポンプ」を意味
し、「サブ」は「粗引スクロール真空ポンプ」を意味す
る。。
【００１３】真空排気装置１００は、メインスクリュー
ロータ１２０（ブースタスクリュー真空ポンプのスクリ
ューロータ）と、サブスクロール１５０（粗引スクリュ
ー真空ポンプのスクリューロータ）と、を備えている。
メインスクリューロータ１２０は、雌雄スクリューロー
タ１２０ｆ及び１２０ｍから構成され、サブスクロール
１５０は、可動スクロール１５５及び固定スクロール１
５３と１５４から構成されている。
ロータ１２０（ブースタスクリュー真空ポンプのスクリ
ューロータ）と、サブスクロール１５０（粗引スクリュ
ー真空ポンプのスクリューロータ）と、を備えている。
メインスクリューロータ１２０は、雌雄スクリューロー
タ１２０ｆ及び１２０ｍから構成され、サブスクロール
１５０は、可動スクロール１５５及び固定スクロール１
５３と１５４から構成されている。
【００１４】ブースタポンプＡの雌雄スクリューロータ
１２０ｆおよび１２０ｍを片持ち構造とし、その吸気に
ベアリング、オイルシール等を無くすことで、ベアリン
グ潤滑油の真空チェンバー内への逆拡散を無くすことが
できるとともに、気体の流入経路を妨げることがなくな
り、吸入コンダクタンスを向上させることができる。
１２０ｆおよび１２０ｍを片持ち構造とし、その吸気に
ベアリング、オイルシール等を無くすことで、ベアリン
グ潤滑油の真空チェンバー内への逆拡散を無くすことが
できるとともに、気体の流入経路を妨げることがなくな
り、吸入コンダクタンスを向上させることができる。
【００１５】メインスクリューロータ１２０は、ハウジ
ング１１０の内部に形成されたメインロータ収納室１１
０ｂに収納されている。雌ロ一夕１２０ｆと雄ロータ１
２０ｍは軸受によってハウジング１１０に回転可能に支
持されている。
ング１１０の内部に形成されたメインロータ収納室１１
０ｂに収納されている。雌ロ一夕１２０ｆと雄ロータ１
２０ｍは軸受によってハウジング１１０に回転可能に支
持されている。
【００１６】サブススクロール１５０は、ハウジング１
１０の内部に形成されたサブロータ収納室１１０ｄに収
納されている。詳述すると、第１フレーム１５１および
第２フレーム１５２と軸心を一致させラップをそれぞれ
向かい合わせに向けて前記第１フレーム１５１および第
２フレーム１５２にそれぞれ嵌装された第１固定スクロ
ール１５３および第２固定スクロール１５４と、該第１
固定スクロール１５３および第２固定スクロール１５４
にサンドイッチ状に挾持されるようにラップを対向させ
て軸心の偏心円運動可能に配置された可動スクロール１
５５と、前記第１固定スクロール１５３および第２固定
スクロール１５４と軸心を一致させて配置された可動ス
クロール１５５、駆動用のモータ１５６および軸受１５
７，１５８を介して回転駆動するクランク軸１５９と、
吸入管１６０と吐出口１６１などから構成されている。
１０の内部に形成されたサブロータ収納室１１０ｄに収
納されている。詳述すると、第１フレーム１５１および
第２フレーム１５２と軸心を一致させラップをそれぞれ
向かい合わせに向けて前記第１フレーム１５１および第
２フレーム１５２にそれぞれ嵌装された第１固定スクロ
ール１５３および第２固定スクロール１５４と、該第１
固定スクロール１５３および第２固定スクロール１５４
にサンドイッチ状に挾持されるようにラップを対向させ
て軸心の偏心円運動可能に配置された可動スクロール１
５５と、前記第１固定スクロール１５３および第２固定
スクロール１５４と軸心を一致させて配置された可動ス
クロール１５５、駆動用のモータ１５６および軸受１５
７，１５８を介して回転駆動するクランク軸１５９と、
吸入管１６０と吐出口１６１などから構成されている。
【００１７】粗引ポンプとしてのスクロール式真空ポン
プＢの設計排気速度（入力軸1回転当たりの気体移送容
積と入力軸の単位時間回転数を乗じた値）は４２０リッ
トル/min（モータ１７３の定格回転数１８００ｒｐｍ）
に、メカニカルブースタポンプとしてのスクリュー式真
空ポンプＡの設計排気速度は８５００Ｌ/min（モータ１
４３の定格回転数６８００ｒｐｍ）にそれぞれ設計され
ている。すなわち、粗引ポンプＢの設計排気速度はブー
スタポンプＡの約１／２０に設計されている。このよう
に、粗引ポンプＢの設計排気速度がブースタポンプＡに
比べ小さくなるということは一般的に容積移送空間の体
積も小さくでき、粗引ポンプＢのスクロール直径もそれ
に相応して小さくなるということである。したがって、
粗引ポンプＢの排気側移送室の容積は、ブースタポンプ
Ａの吸気側移送室より小さくなっている。
プＢの設計排気速度（入力軸1回転当たりの気体移送容
積と入力軸の単位時間回転数を乗じた値）は４２０リッ
トル/min（モータ１７３の定格回転数１８００ｒｐｍ）
に、メカニカルブースタポンプとしてのスクリュー式真
空ポンプＡの設計排気速度は８５００Ｌ/min（モータ１
４３の定格回転数６８００ｒｐｍ）にそれぞれ設計され
ている。すなわち、粗引ポンプＢの設計排気速度はブー
スタポンプＡの約１／２０に設計されている。このよう
に、粗引ポンプＢの設計排気速度がブースタポンプＡに
比べ小さくなるということは一般的に容積移送空間の体
積も小さくでき、粗引ポンプＢのスクロール直径もそれ
に相応して小さくなるということである。したがって、
粗引ポンプＢの排気側移送室の容積は、ブースタポンプ
Ａの吸気側移送室より小さくなっている。
【００１８】このように、粗引スクロールポンプの設計
排気速度を、ブースタポンプの設計排気速度より小さく
し、粗引ポンプとして機能する大きさとした場合、ブー
スタポンプは、その吸気側が大気圧のときから排気でき
る能力を持たせる必要がなく、小型で簡単な構造にでき
ると共に、粗引ポンプは、その吸気側圧力が到達圧力或
はある程度の真空状態において、差圧による動力損失を
小さくすることができる。
排気速度を、ブースタポンプの設計排気速度より小さく
し、粗引ポンプとして機能する大きさとした場合、ブー
スタポンプは、その吸気側が大気圧のときから排気でき
る能力を持たせる必要がなく、小型で簡単な構造にでき
ると共に、粗引ポンプは、その吸気側圧力が到達圧力或
はある程度の真空状態において、差圧による動力損失を
小さくすることができる。
【００１９】また、粗引スクロールポンプの設計排気速
度を上述したように小さくしているので、そのスクロー
ル半径を小さくすることができる。従って、半径方向の
熱膨張による隙間変動が小さくなるので、当該半径方向
隙間をより小さくすることができる。その結果、気体の
漏れ総空間が小さくなりシール性を良好にすることがで
きる。
度を上述したように小さくしているので、そのスクロー
ル半径を小さくすることができる。従って、半径方向の
熱膨張による隙間変動が小さくなるので、当該半径方向
隙間をより小さくすることができる。その結果、気体の
漏れ総空間が小さくなりシール性を良好にすることがで
きる。
【００２０】このように、粗引スクロールポンプのシー
ル性を良好にできるため、シール性向上のためのスクロ
ール巻数を多くする必要がなく、粗引スクロールポンプ
の全体のサイズを小さく押さえることができる。
ル性を良好にできるため、シール性向上のためのスクロ
ール巻数を多くする必要がなく、粗引スクロールポンプ
の全体のサイズを小さく押さえることができる。
【００２１】また、上述したように粗引ポンプのシール
性を良好にすることができるため、ブースタポンプのシ
ール性が良くなくとも、高い真空度を得ることができ
る。
性を良好にすることができるため、ブースタポンプのシ
ール性が良くなくとも、高い真空度を得ることができ
る。
【００２２】また、メインロータ収納室１１０ｂは、ハ
ウジング１１０の壁部に形成され、ハウジング１１０の
外部からハウジング１１０の内部に圧縮性流体を吸入す
るための吸気口１１０ａによってハウジング１１０の外
部と連通し、メインロータ収納室１１０ｂとサブロータ
収納室１１０ｄは、ハウジング１１０の内部に形成され
た連通路１１０ｃによって連通され、サブロータ収納室
１１０ｄは、ハウジング１１０の壁部に形成され、ハウ
ジング１１０の内部からハウジング１１０の外部に圧縮
性流体を排出するための排気口１１０ｅによってハウジ
ング１１０の外部と連通している。ここで、吸気口１１
０ａは図示していない一定容積の被真空容器に連通して
いて、排気口１１０ｅは大気に連通している。
ウジング１１０の壁部に形成され、ハウジング１１０の
外部からハウジング１１０の内部に圧縮性流体を吸入す
るための吸気口１１０ａによってハウジング１１０の外
部と連通し、メインロータ収納室１１０ｂとサブロータ
収納室１１０ｄは、ハウジング１１０の内部に形成され
た連通路１１０ｃによって連通され、サブロータ収納室
１１０ｄは、ハウジング１１０の壁部に形成され、ハウ
ジング１１０の内部からハウジング１１０の外部に圧縮
性流体を排出するための排気口１１０ｅによってハウジ
ング１１０の外部と連通している。ここで、吸気口１１
０ａは図示していない一定容積の被真空容器に連通して
いて、排気口１１０ｅは大気に連通している。
【００２３】次に、本実施形態に係る真空排気装置１０
０の作用について説明する。まず、被真空容器（図示せ
ず）内の圧力が大気圧近辺から１３３００Ｐａ近辺にな
るまで当該室の気体を粗引スクロール真空ポンプＢで排
気する場合について説明する。サブモータ１７３を駆動
することにより、可動スクロール１５５が回転し、被真
空排気室の気体を排気する。このとき、被真空排気室の
気体は、ブースタポンプＡの吸気口１１０a、ブースタ
ポンプＡおよび連通路１１０ｃを介して粗引ポンプＡに
吸引され、排気口１１０ｅから大気中に排出される。
０の作用について説明する。まず、被真空容器（図示せ
ず）内の圧力が大気圧近辺から１３３００Ｐａ近辺にな
るまで当該室の気体を粗引スクロール真空ポンプＢで排
気する場合について説明する。サブモータ１７３を駆動
することにより、可動スクロール１５５が回転し、被真
空排気室の気体を排気する。このとき、被真空排気室の
気体は、ブースタポンプＡの吸気口１１０a、ブースタ
ポンプＡおよび連通路１１０ｃを介して粗引ポンプＡに
吸引され、排気口１１０ｅから大気中に排出される。
【００２４】かかる排気によりブースタスクリューポン
プＡの吸入側圧力が１３３００Ｐａ程度以下になった時
点で、粗引スクロール真空ポンプＢの可動スクロール１
５５の回転を維持したままで、ブースタポンプＡを駆動
し始める。すなわち、メインモータ１４３を駆動するこ
とにより、雌雄ロータ１２０ｍ及び１２０ｆを回転さ
せ、希薄になっている被真空排気室の気体を粗引ポンプ
Ｂ側に移送・排気する。粗引ポンプＢは、このブースタ
ポンプＡから移送されてきた気体を、さらに移送・圧縮
して排気口１１０ｅから大気中に排出する。以上のよう
にして、被真空容積の容器の気圧は、到達圧力まで下げ
られる。ここで、ブースタポンプＡは、圧力の低い気体
を排出するので、ブースタポンプＡを駆動するのに必要
な動力は小さくてよいため、その駆動電動機は小容量の
ものとすることができる。
プＡの吸入側圧力が１３３００Ｐａ程度以下になった時
点で、粗引スクロール真空ポンプＢの可動スクロール１
５５の回転を維持したままで、ブースタポンプＡを駆動
し始める。すなわち、メインモータ１４３を駆動するこ
とにより、雌雄ロータ１２０ｍ及び１２０ｆを回転さ
せ、希薄になっている被真空排気室の気体を粗引ポンプ
Ｂ側に移送・排気する。粗引ポンプＢは、このブースタ
ポンプＡから移送されてきた気体を、さらに移送・圧縮
して排気口１１０ｅから大気中に排出する。以上のよう
にして、被真空容積の容器の気圧は、到達圧力まで下げ
られる。ここで、ブースタポンプＡは、圧力の低い気体
を排出するので、ブースタポンプＡを駆動するのに必要
な動力は小さくてよいため、その駆動電動機は小容量の
ものとすることができる。
【００２５】また、真空ポンブ１００は、粗引ポンプと
してのスクロール式真空ポンプＢの設計排気速度は４２
０Ｌ/min（モータ１７３の定格回転数１８００ｒｐｍ）
に、ブースタポンプとしてのスクリュー式真空ポンプＡ
の設計排気速度は８５００Ｌ/min（モータ１４３の定格
回転数６８００ｒｐｍ）にそれぞれ設計されている。す
なわち、粗引きポンプＢの設計排気速度はブースタポン
プＡの約１／２０に設計されているので、従来に比べ差
圧による動力を減少させることができ、吸気側の圧力が
到達圧力或はある程度の真空であるときエネルギー効率
を高くすることができる。
してのスクロール式真空ポンプＢの設計排気速度は４２
０Ｌ/min（モータ１７３の定格回転数１８００ｒｐｍ）
に、ブースタポンプとしてのスクリュー式真空ポンプＡ
の設計排気速度は８５００Ｌ/min（モータ１４３の定格
回転数６８００ｒｐｍ）にそれぞれ設計されている。す
なわち、粗引きポンプＢの設計排気速度はブースタポン
プＡの約１／２０に設計されているので、従来に比べ差
圧による動力を減少させることができ、吸気側の圧力が
到達圧力或はある程度の真空であるときエネルギー効率
を高くすることができる。
【００２６】なお、上述の本実施形態においては、ブー
スタポンプとしてスクリュー式真空ポンプを粗引ポンプ
としてスクロール式真空ポンプを適用した場合について
述べたが、本発明を基に、その応用あるいは近似する形
態として、ブースタポンプとしてスクロール式、ルーツ
式、ピストン式ポンプなどのドライポンプを適用するこ
とが考えられる。
スタポンプとしてスクリュー式真空ポンプを粗引ポンプ
としてスクロール式真空ポンプを適用した場合について
述べたが、本発明を基に、その応用あるいは近似する形
態として、ブースタポンプとしてスクロール式、ルーツ
式、ピストン式ポンプなどのドライポンプを適用するこ
とが考えられる。
【００２７】
【発明の効果】上述したように本発明の真空排気装置
は、粗引ポンプとしてスクロールポンプをブースタポン
プとしてドライポンプで構成し、粗引スクロール真空ポ
ンプの設計排気速度を、ブースタポンプの設計排気速度
より十分小さいが粗引ポンプとして機能する大きさと
し、消費電力が少なく、高い真空到達圧が得られる真空
排気装置を提供できる。
は、粗引ポンプとしてスクロールポンプをブースタポン
プとしてドライポンプで構成し、粗引スクロール真空ポ
ンプの設計排気速度を、ブースタポンプの設計排気速度
より十分小さいが粗引ポンプとして機能する大きさと
し、消費電力が少なく、高い真空到達圧が得られる真空
排気装置を提供できる。
【図１】本発明の実施形態に係る真空排気装置の断面図
である。
である。
Ａ 粗引ポンプ Ｂ ブースタポンプ １００ 真空排気装置 １１０ａ 吸気口 １１０ｅ 排気口
Claims (4)
- 【請求項１】 粗引ポンプとブースタポンプとを備えた
真空排気装置において、粗引ポンプとしてスクロール式
ポンプで構成し、粗引スクロールポンプの設計排気速度
を、ブースタポンプの設計排気速度より十分小さいが粗
引ポンプとして機能する大きさとしたことを特徴とする
真空排気装置。 - 【請求項２】 前記粗引スクロールポンプの設計排気速
度が、前記ブースタポンプの設計排気速度の１／５〜１
／１００であることを特徴とする請求項１に記載の真空
排気装置。 - 【請求項３】 前記ブースタポンプの吸入側圧力が大気
から１３３００Ｐａ程度に低下するまで前記粗引スクロ
ールポンプだけを駆動し、前記ブースタポンプの吸入側
圧力が１３３００Ｐａ程度以下になったところで該ブー
スタポンプを駆動し始めることを特徴とする請求項１に
記載の真空排気装置。 - 【請求項４】 前記ブースタポンプの吸入側圧力が比較
的高い範囲においては、排気時間短縮のため、ブースタ
ポンプと粗引スクロールポンプの各駆動モータを、それ
らのモータがオーバーロードとならない範囲内で、でき
るだけ高い回転数で回転させ、前記ブースタポンプの吸
入側圧力が到達圧力あるいは比較的低い圧力となったと
きは、ブースタポンプの駆動モータ回転数を要求される
真空度を維持する最低の回転数まで低下させると共に、
粗引スクロールポンプの駆動モータ回転数を、ブースタ
ポンプの背圧をその臨界背圧以下に維持できる範囲内
で、できるだけ低い回転数とすることにより、所要動力
を低減させることを特徴とする請求項１に記載の真空排
気装置。。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000370712A JP2002174174A (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 真空排気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000370712A JP2002174174A (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 真空排気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002174174A true JP2002174174A (ja) | 2002-06-21 |
Family
ID=18840550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000370712A Pending JP2002174174A (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 真空排気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002174174A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014001668A (ja) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | ルーツポンプ |
| US9541088B2 (en) | 2003-10-17 | 2017-01-10 | Ebara Corporation | Evacuation apparatus |
| CN110259681A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-20 | 安徽艾璞精密机械有限公司 | 罗茨增压无油涡旋空压机 |
| CN113847244A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-28 | 四川莱斯特真空科技有限公司 | 一体式涡轮螺杆组合泵 |
| CN113898580A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-01-07 | 苏州海运达精密零部件有限公司 | 一种涡旋压缩机及涡旋压缩机的装配工艺 |
-
2000
- 2000-12-05 JP JP2000370712A patent/JP2002174174A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9541088B2 (en) | 2003-10-17 | 2017-01-10 | Ebara Corporation | Evacuation apparatus |
| JP2014001668A (ja) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | ルーツポンプ |
| CN110259681A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-20 | 安徽艾璞精密机械有限公司 | 罗茨增压无油涡旋空压机 |
| CN110259681B (zh) * | 2019-07-12 | 2024-05-14 | 安徽艾璞精密机械有限公司 | 罗茨增压无油涡旋空压机 |
| CN113898580A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-01-07 | 苏州海运达精密零部件有限公司 | 一种涡旋压缩机及涡旋压缩机的装配工艺 |
| CN113847244A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-28 | 四川莱斯特真空科技有限公司 | 一体式涡轮螺杆组合泵 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041013 |