JP2003035290A - ドライ真空ポンプ - Google Patents
ドライ真空ポンプInfo
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- 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
- F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
- F04C18/084—Toothed wheels
-
- 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
- F04C18/126—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 radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
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- 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
- F04C2220/00—Application
- F04C2220/10—Vacuum
- F04C2220/12—Dry running
-
- 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
- F04C2280/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion
- F04C2280/02—Preventing solid deposits in pumps, e.g. in vacuum pumps with chemical vapour deposition [CVD] processes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な装置を用いることなく、ポンプ内部で
の生成物の析出を防止して、円滑なポンプ運転を行うこ
とを可能としたドライ真空ポンプを提供する。 【解決手段】 対向する一対のロータ２がクリアランス
を介してケーシング１内に配置され、モータＭにより軸
３を介してロータ２を反転駆動して気体の排気を行うド
ライ真空ポンプにおいて、ロータ２の先端に永久磁石１
１を埋め込み、永久磁石１１の発生する磁界がケーシン
グ１に到達するように永久磁石１１を配置した。
の生成物の析出を防止して、円滑なポンプ運転を行うこ
とを可能としたドライ真空ポンプを提供する。 【解決手段】 対向する一対のロータ２がクリアランス
を介してケーシング１内に配置され、モータＭにより軸
３を介してロータ２を反転駆動して気体の排気を行うド
ライ真空ポンプにおいて、ロータ２の先端に永久磁石１
１を埋め込み、永久磁石１１の発生する磁界がケーシン
グ１に到達するように永久磁石１１を配置した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライ真空ポンプ
に係り、特に半導体製造工程等におけるガスの排気に好
適に使用することができるドライ真空ポンプに関するも
のである。
に係り、特に半導体製造工程等におけるガスの排気に好
適に使用することができるドライ真空ポンプに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程等においては、真空チャ
ンバ内のプロセスガスを排気するために真空ポンプが使
用されている。この真空チャンバ内は清浄雰囲気である
ことが要求されるために、真空チャンバ内のガス排気に
使用される真空ポンプは、ポンプ内部のガス流路に油を
使用しないドライポンプであることが必要とされる。こ
のようなドライ真空ポンプとして、例えばルーツ型２軸
容積式ドライ真空ポンプなどが知られている。
ンバ内のプロセスガスを排気するために真空ポンプが使
用されている。この真空チャンバ内は清浄雰囲気である
ことが要求されるために、真空チャンバ内のガス排気に
使用される真空ポンプは、ポンプ内部のガス流路に油を
使用しないドライポンプであることが必要とされる。こ
のようなドライ真空ポンプとして、例えばルーツ型２軸
容積式ドライ真空ポンプなどが知られている。
【０００３】このルーツ型２軸容積式ドライ真空ポンプ
は、対向する一対のルーツ型のロータをケーシング内に
備え、これらのロータ間およびロータとケーシングとの
隙間が微少になるようにクリアランスを設けて構成され
ている。そして、この一対のロータが同期反転すること
により、ロータとケーシングとの間に形成された空間に
ガスが閉じ込められて吐出側に移送され、このガスの移
送が連続して行われることによりガスの排気が行われ
る。
は、対向する一対のルーツ型のロータをケーシング内に
備え、これらのロータ間およびロータとケーシングとの
隙間が微少になるようにクリアランスを設けて構成され
ている。そして、この一対のロータが同期反転すること
により、ロータとケーシングとの間に形成された空間に
ガスが閉じ込められて吐出側に移送され、このガスの移
送が連続して行われることによりガスの排気が行われ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
た容積式ドライ真空ポンプにおいては、ガスを移送する
過程でガスの圧縮熱が発生し、この圧縮熱によりロータ
およびケーシングの温度が上昇する。しかしながら、排
気対象となるガス中に昇華温度の高い反応副生成物が含
まれている場合に、上昇したポンプの温度が所定の温度
にまで達しないと、この反応副生成物が固体化し、ポン
プ内部に生成物として析出してしまうといった問題があ
る。そして、このような生成物がロータ間やロータとケ
ーシングとの間に堆積すると、ロータの回転に摩擦が生
じてモータの負荷を増加させ、極端な場合にはポンプの
回転が停止して、再起動できなくなる場合がある。
た容積式ドライ真空ポンプにおいては、ガスを移送する
過程でガスの圧縮熱が発生し、この圧縮熱によりロータ
およびケーシングの温度が上昇する。しかしながら、排
気対象となるガス中に昇華温度の高い反応副生成物が含
まれている場合に、上昇したポンプの温度が所定の温度
にまで達しないと、この反応副生成物が固体化し、ポン
プ内部に生成物として析出してしまうといった問題があ
る。そして、このような生成物がロータ間やロータとケ
ーシングとの間に堆積すると、ロータの回転に摩擦が生
じてモータの負荷を増加させ、極端な場合にはポンプの
回転が停止して、再起動できなくなる場合がある。
【０００５】また、この生成物の析出を防ぐ方法とし
て、ラバーヒータ等によってポンプを加温する方法があ
るが、ヒータ用の別電源が必要となるだけでなく、ヒー
タそのものが別装置として必要となるため構造が複雑化
し、コストが上がるという問題がある。
て、ラバーヒータ等によってポンプを加温する方法があ
るが、ヒータ用の別電源が必要となるだけでなく、ヒー
タそのものが別装置として必要となるため構造が複雑化
し、コストが上がるという問題がある。
【０００６】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
ものであり、複雑な装置を用いることなく、ポンプ内部
での生成物の析出を防止して、円滑なポンプ運転を行う
ことを可能としたドライ真空ポンプを提供することを目
的とする。
ものであり、複雑な装置を用いることなく、ポンプ内部
での生成物の析出を防止して、円滑なポンプ運転を行う
ことを可能としたドライ真空ポンプを提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、対向する一対のロータがクリアランスを
介してケーシング内に配置され、モータにより軸を介し
て前記ロータを反転駆動して気体の排気を行うドライ真
空ポンプにおいて、前記ロータの先端に永久磁石を埋め
込み、前記永久磁石の発生する磁界が前記ケーシングに
到達するように前記永久磁石を配置したことを特徴とす
る。ここで、前記永久磁石の磁界方向が前記ロータの径
方向を向くように前記永久磁石を配置することが好まし
く、更に、前記ケーシングに磁性体からなる部材を取り
付けることが好ましい。
に、本発明は、対向する一対のロータがクリアランスを
介してケーシング内に配置され、モータにより軸を介し
て前記ロータを反転駆動して気体の排気を行うドライ真
空ポンプにおいて、前記ロータの先端に永久磁石を埋め
込み、前記永久磁石の発生する磁界が前記ケーシングに
到達するように前記永久磁石を配置したことを特徴とす
る。ここで、前記永久磁石の磁界方向が前記ロータの径
方向を向くように前記永久磁石を配置することが好まし
く、更に、前記ケーシングに磁性体からなる部材を取り
付けることが好ましい。
【０００８】このように構成された本発明によれば、ロ
ータおよびケーシングに渦電流によるジュール熱を発生
させることができ、これにより、ポンプ内部の温度を従
来よりも上昇させることが可能となり、しかも、短時間
で昇温させることが可能となる。そして、ポンプ内部の
ロータとケーシング間又はロータ間のクリアランス部の
温度を直接的に上昇させることができるので、ポンプが
排気するガスに含まれる反応副生成物の固体化を防ぎ、
生成物の析出を効果的に防止することが可能となる。
ータおよびケーシングに渦電流によるジュール熱を発生
させることができ、これにより、ポンプ内部の温度を従
来よりも上昇させることが可能となり、しかも、短時間
で昇温させることが可能となる。そして、ポンプ内部の
ロータとケーシング間又はロータ間のクリアランス部の
温度を直接的に上昇させることができるので、ポンプが
排気するガスに含まれる反応副生成物の固体化を防ぎ、
生成物の析出を効果的に防止することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態に
ついて図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係
るルーツ型ドライ真空ポンプの断面図である。図１に示
すように、本実施形態におけるドライ真空ポンプは、ケ
ーシング１と、軸３に固着されたロータ２を備えてお
り、ロータ２はケーシング１との間に微少な隙間を形成
してケーシング１内に配置されている。軸３は軸受４に
よって回転自在に支持されており、軸３の端部に取り付
けられたモータＭによって回転駆動するように構成され
ている。また、ケーシング１にはガスの吸込口５および
吐出口６が設けられている。
ついて図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係
るルーツ型ドライ真空ポンプの断面図である。図１に示
すように、本実施形態におけるドライ真空ポンプは、ケ
ーシング１と、軸３に固着されたロータ２を備えてお
り、ロータ２はケーシング１との間に微少な隙間を形成
してケーシング１内に配置されている。軸３は軸受４に
よって回転自在に支持されており、軸３の端部に取り付
けられたモータＭによって回転駆動するように構成され
ている。また、ケーシング１にはガスの吸込口５および
吐出口６が設けられている。
【００１０】モータＭを構成するモータロータ７は、図
１に示すように、軸３の端部に固着されており、軸３
は、このモータロータ７が固着された軸３の部位３ａが
片持ち構造となるように軸受４によって支持されてい
る。また、モータＭの外壁部材８には水冷パイプ９が埋
設されており、水冷パイプ９の内部を循環する冷却水
（図示せず）によってモータＭが冷却されるようになっ
ている。一方、軸３の他方の端部にはタイミングギヤ１
０が取り付けられており、このタイミングギヤ１０を介
して、対向して配置されている軸３およびロータ２が同
期反転するように構成されている（図２（ｃ）参照）。
１に示すように、軸３の端部に固着されており、軸３
は、このモータロータ７が固着された軸３の部位３ａが
片持ち構造となるように軸受４によって支持されてい
る。また、モータＭの外壁部材８には水冷パイプ９が埋
設されており、水冷パイプ９の内部を循環する冷却水
（図示せず）によってモータＭが冷却されるようになっ
ている。一方、軸３の他方の端部にはタイミングギヤ１
０が取り付けられており、このタイミングギヤ１０を介
して、対向して配置されている軸３およびロータ２が同
期反転するように構成されている（図２（ｃ）参照）。
【００１１】図２（ａ）は本実施形態に係るルーツ型ド
ライ真空ポンプを構成する２葉のルーツロータの正面図
であり、図２（ｂ）はロータに埋設された永久磁石が発
生する磁界を示す模式図であり、図２（ｃ）は本実施形
態に係るルーツ型ドライ真空ポンプのケーシング部にお
ける概略断面図である。図１及び図２（ａ）乃至図２
（ｃ）に示すように、それぞれのロータ２の先端付近に
は対をなす永久磁石１１が埋設されており、Ｎ極とＳ極
が相互に反転して配置されている。この永久磁石１１が
発生する磁界１２を形成する磁力線１３の様子を図２
（ｂ）に示す。これらの永久磁石１１は、永久磁石１１
が発生する磁界１２の方向がロータ２の径方向を向くよ
うに配置されており、かつ、この磁界１２がケーシング
１および対向して配置されたロータ２に到達する位置に
埋設されている。
ライ真空ポンプを構成する２葉のルーツロータの正面図
であり、図２（ｂ）はロータに埋設された永久磁石が発
生する磁界を示す模式図であり、図２（ｃ）は本実施形
態に係るルーツ型ドライ真空ポンプのケーシング部にお
ける概略断面図である。図１及び図２（ａ）乃至図２
（ｃ）に示すように、それぞれのロータ２の先端付近に
は対をなす永久磁石１１が埋設されており、Ｎ極とＳ極
が相互に反転して配置されている。この永久磁石１１が
発生する磁界１２を形成する磁力線１３の様子を図２
（ｂ）に示す。これらの永久磁石１１は、永久磁石１１
が発生する磁界１２の方向がロータ２の径方向を向くよ
うに配置されており、かつ、この磁界１２がケーシング
１および対向して配置されたロータ２に到達する位置に
埋設されている。
【００１２】上述のように構成された本実施形態によれ
ば、ロータ２の回転によって吸込口５から吸入されたガ
スは、ロータ２およびケーシング１によって形成された
空間によって移送され、吐出口６から排気される。この
とき、ロータ２の回転に伴い、ロータ２内に埋設された
永久磁石１１によってケーシング１とロータ２には磁束
の変化を妨げる向きに渦電流が流れ、渦電流によるジュ
ール熱が発生する。そして、この熱によりケーシング１
およびロータ２の温度が上昇する。このように、ポンプ
の温度を、吸入されたガスに含まれる反応副生成物の昇
華温度以上まで上昇させることにより、反応副生成物の
析出を防止することが可能となる。
ば、ロータ２の回転によって吸込口５から吸入されたガ
スは、ロータ２およびケーシング１によって形成された
空間によって移送され、吐出口６から排気される。この
とき、ロータ２の回転に伴い、ロータ２内に埋設された
永久磁石１１によってケーシング１とロータ２には磁束
の変化を妨げる向きに渦電流が流れ、渦電流によるジュ
ール熱が発生する。そして、この熱によりケーシング１
およびロータ２の温度が上昇する。このように、ポンプ
の温度を、吸入されたガスに含まれる反応副生成物の昇
華温度以上まで上昇させることにより、反応副生成物の
析出を防止することが可能となる。
【００１３】図３（ａ）および図３（ｂ）は本実施形態
における永久磁石が発生する磁界を説明するための模式
図である。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、
永久磁石１１の磁極が相互に反転して配置されている
が、図３（ｂ）に示すように、同じ磁極が同方向を向く
配置も考えられる。即ち、図３（ａ）に示す配置では、
ケーシング１の内部を通過する磁束密度を高めることが
でき、図３（ｂ）に示す配置では、ケーシング１の内部
を通過する磁力線１３の垂直方向の成分を大きくするこ
とができる。このように、いずれの配置でも渦電流の発
生を増加させ、ジュール熱の発生を増加させることが可
能である。
における永久磁石が発生する磁界を説明するための模式
図である。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、
永久磁石１１の磁極が相互に反転して配置されている
が、図３（ｂ）に示すように、同じ磁極が同方向を向く
配置も考えられる。即ち、図３（ａ）に示す配置では、
ケーシング１の内部を通過する磁束密度を高めることが
でき、図３（ｂ）に示す配置では、ケーシング１の内部
を通過する磁力線１３の垂直方向の成分を大きくするこ
とができる。このように、いずれの配置でも渦電流の発
生を増加させ、ジュール熱の発生を増加させることが可
能である。
【００１４】図２に示すように、本実施形態において
は、ロータとして２葉のルーツ型ロータを使用したが、
図４に示すように、３葉のルーツ型ロータを使用した場
合や、それ以上の多葉ルーツ型のロータを使用した場合
でも同様の作用効果を得ることが可能である。ここで、
図４（ａ）乃至図４（ｄ）は、３葉のルーツ型ロータが
ガスを移送する際の作用を時系列的に表している。即
ち、図４（ａ）に示す矢印の方向から吸入されたガス
は、相互に同期反転するロータ２によって、ケーシング
１とロータ２の間に形成された空間（図４（ｂ）および
図４（ｃ）参照）に閉じ込められつつ吐出側に移送さ
れ、図４（ｄ）に示す矢印の方向に吐出される。そし
て、この一連の作用が連続して行われることによりガス
が排気される。
は、ロータとして２葉のルーツ型ロータを使用したが、
図４に示すように、３葉のルーツ型ロータを使用した場
合や、それ以上の多葉ルーツ型のロータを使用した場合
でも同様の作用効果を得ることが可能である。ここで、
図４（ａ）乃至図４（ｄ）は、３葉のルーツ型ロータが
ガスを移送する際の作用を時系列的に表している。即
ち、図４（ａ）に示す矢印の方向から吸入されたガス
は、相互に同期反転するロータ２によって、ケーシング
１とロータ２の間に形成された空間（図４（ｂ）および
図４（ｃ）参照）に閉じ込められつつ吐出側に移送さ
れ、図４（ｄ）に示す矢印の方向に吐出される。そし
て、この一連の作用が連続して行われることによりガス
が排気される。
【００１５】次に、本発明の第２の実施形態について図
５を参照して説明する。図５（ａ）は本発明をスクリュ
ー型ドライ真空ポンプに適用した場合におけるケーシン
グ部の概略断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ
矢視図である。
５を参照して説明する。図５（ａ）は本発明をスクリュ
ー型ドライ真空ポンプに適用した場合におけるケーシン
グ部の概略断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ
矢視図である。
【００１６】図５（ａ）に示すように、ケーシング１内
には、ねじ溝を有する一対のスクリュー型ロータ２が対
向して配置されており、ロータ２間およびロータ２とケ
ーシング１との隙間が微少になるようにクリアランスを
設けて構成されている。これら一対のロータ２は軸３を
介してモータ（図示せず）によって回転されるようにな
っている。
には、ねじ溝を有する一対のスクリュー型ロータ２が対
向して配置されており、ロータ２間およびロータ２とケ
ーシング１との隙間が微少になるようにクリアランスを
設けて構成されている。これら一対のロータ２は軸３を
介してモータ（図示せず）によって回転されるようにな
っている。
【００１７】図５（ａ）および図５（ｂ）に示すよう
に、ロータ２に形成されているねじ山２ａには、一対の
永久磁石１１が相互に磁極が反転して埋設されている。
この永久磁石１１が発生する磁界１２の方向はロータ２
の径方向であり、また、この磁界１２がケーシング１お
よび対向して配置されているロータ２に到達するように
永久磁石１１が配置されている。このように構成されて
いる本実施形態によれば、ロータ２の回転に伴って、ロ
ータ２およびケーシング１には、磁束の変化による渦電
流が流れてジュール熱が発生し、ポンプの温度を所定の
温度以上に上昇させることが可能となる。その結果とし
て、ガス中の反応副生成物が固体化して生成物が析出し
てしまうことを防止することが可能となる。
に、ロータ２に形成されているねじ山２ａには、一対の
永久磁石１１が相互に磁極が反転して埋設されている。
この永久磁石１１が発生する磁界１２の方向はロータ２
の径方向であり、また、この磁界１２がケーシング１お
よび対向して配置されているロータ２に到達するように
永久磁石１１が配置されている。このように構成されて
いる本実施形態によれば、ロータ２の回転に伴って、ロ
ータ２およびケーシング１には、磁束の変化による渦電
流が流れてジュール熱が発生し、ポンプの温度を所定の
温度以上に上昇させることが可能となる。その結果とし
て、ガス中の反応副生成物が固体化して生成物が析出し
てしまうことを防止することが可能となる。
【００１８】次に、本発明の第３の実施形態について図
６を参照して説明する。図６（ａ）乃至図６（ｃ）は本
実施形態に係るルーツ型ドライ真空ポンプのケーシング
部における概略横断面図である。なお、特に説明しない
構成については第１の実施形態と同様に構成されている
ので説明を省略する。
６を参照して説明する。図６（ａ）乃至図６（ｃ）は本
実施形態に係るルーツ型ドライ真空ポンプのケーシング
部における概略横断面図である。なお、特に説明しない
構成については第１の実施形態と同様に構成されている
ので説明を省略する。
【００１９】図６（ａ）に示すように、ケーシング１の
周囲には、ロータ２の径方向にある位置において、磁性
体からなる金属ベルト２１が密着して取り付けられてお
り、さらに、この金属ベルト２１の外周には、温度調節
手段として冷却ジャケット２２が取り付けられている。
冷却ジャケット２２には冷却水入口２３および冷却水出
口２４とが設けられており、所定の温度に調整された冷
却水（図示せず）が冷却水入口２３より流入し、冷却ジ
ャケット２２の内部の冷却水流通路２５を流通した後、
冷却水出口２４より排出されるようになっている。
周囲には、ロータ２の径方向にある位置において、磁性
体からなる金属ベルト２１が密着して取り付けられてお
り、さらに、この金属ベルト２１の外周には、温度調節
手段として冷却ジャケット２２が取り付けられている。
冷却ジャケット２２には冷却水入口２３および冷却水出
口２４とが設けられており、所定の温度に調整された冷
却水（図示せず）が冷却水入口２３より流入し、冷却ジ
ャケット２２の内部の冷却水流通路２５を流通した後、
冷却水出口２４より排出されるようになっている。
【００２０】このように構成された本実施形態によれ
ば、ロータ２に埋設された永久磁石１１が発生する磁界
１２は金属ベルト２１にまで到達し、永久磁石１１から
ケーシング１および金属ベルト２１を通って再び永久磁
石１１を結ぶ磁気回路が形成される。このように、磁性
体からなる金属ベルト２１をケーシング１の外側に取り
付けたことにより、ケーシング１の表面を垂直に通過す
る磁力線が増加し、磁束変化による渦電流の発生も増加
する。これに伴い、ジュール熱による発熱も増加して、
ポンプの温度をより上昇させることが可能となる。ま
た、金属ベルト２１においても永久磁石１１からの磁力
線が通過しているので、金属ベルト２１自体にも渦電流
によるジュール熱が発生して、さらにケーシング１の加
熱効果を高めることが可能となる。
ば、ロータ２に埋設された永久磁石１１が発生する磁界
１２は金属ベルト２１にまで到達し、永久磁石１１から
ケーシング１および金属ベルト２１を通って再び永久磁
石１１を結ぶ磁気回路が形成される。このように、磁性
体からなる金属ベルト２１をケーシング１の外側に取り
付けたことにより、ケーシング１の表面を垂直に通過す
る磁力線が増加し、磁束変化による渦電流の発生も増加
する。これに伴い、ジュール熱による発熱も増加して、
ポンプの温度をより上昇させることが可能となる。ま
た、金属ベルト２１においても永久磁石１１からの磁力
線が通過しているので、金属ベルト２１自体にも渦電流
によるジュール熱が発生して、さらにケーシング１の加
熱効果を高めることが可能となる。
【００２１】また、本実施形態は冷却ジャケット２２に
よりケーシング１の温度調整が可能に構成されており、
冷却水の温度や冷却ジャケット２２に通水する冷却水の
流量を調節することにより、ケーシング１の温度を所望
する一定の温度に維持することができる。このように、
ケーシング１の温度を所望の温度に保つことにより、反
応副生成物の析出を防止しつつ、熱膨張によるロータ２
およびケーシング１間のクリアランスの変化を防ぐこと
が可能となる。なお、温度調整手段として、ケーシング
１の周りに保温材を巻き付け、この保温材を巻き付ける
量を加減することによりケーシング１の温度を調整する
ようにしてもよい。この場合、保温材としては、発泡体
やガラスウール等が好適である。
よりケーシング１の温度調整が可能に構成されており、
冷却水の温度や冷却ジャケット２２に通水する冷却水の
流量を調節することにより、ケーシング１の温度を所望
する一定の温度に維持することができる。このように、
ケーシング１の温度を所望の温度に保つことにより、反
応副生成物の析出を防止しつつ、熱膨張によるロータ２
およびケーシング１間のクリアランスの変化を防ぐこと
が可能となる。なお、温度調整手段として、ケーシング
１の周りに保温材を巻き付け、この保温材を巻き付ける
量を加減することによりケーシング１の温度を調整する
ようにしてもよい。この場合、保温材としては、発泡体
やガラスウール等が好適である。
【００２２】次に、本実施形態の別の構成例について図
６（ｂ）を参照して説明する。図６（ｂ）に示すよう
に、磁性体からなる部材（以下、磁性材という）３２が
ケーシング１の外周面上に断続的に配置されている。な
お、図示はしないが、磁性材３２の外周には図６（ａ）
と同様に冷却ジャケットが装着されている。この磁性材
３２が配置されたケーシング１の箇所においては磁気抵
抗が減るため磁束が増し、一方、磁性材３２が配置され
ない間隙部３３では磁束が減る。このように、ケーシン
グ１においては永久磁石１１の磁束の変化が連続的に起
こることとなるため、更に渦電流の発生を増大させるこ
とができる。
６（ｂ）を参照して説明する。図６（ｂ）に示すよう
に、磁性体からなる部材（以下、磁性材という）３２が
ケーシング１の外周面上に断続的に配置されている。な
お、図示はしないが、磁性材３２の外周には図６（ａ）
と同様に冷却ジャケットが装着されている。この磁性材
３２が配置されたケーシング１の箇所においては磁気抵
抗が減るため磁束が増し、一方、磁性材３２が配置され
ない間隙部３３では磁束が減る。このように、ケーシン
グ１においては永久磁石１１の磁束の変化が連続的に起
こることとなるため、更に渦電流の発生を増大させるこ
とができる。
【００２３】なお、図６（ｃ）に示すように、磁性体と
しての金属ベルト２１に、相互に磁極を反転させた複数
対の永久磁石１１ａを埋設することが好ましい。このよ
うに構成することにより、それぞれの永久磁石１１ａに
おいてはロータ２の径方向に向けた磁界１２ａが形成さ
れ、ロータ２側の磁力線（磁界１２）が、金属ベルト２
１側の磁力線（磁界１２ａ）に近づく際に、金属ベルト
２１側の磁束が変化するため、この磁束変化に伴う渦電
流の発生を更に増大させることが可能となる。なお、金
属ベルト２１に磁界を発生させる手段として、金属ベル
ト２１の内部に配線を埋設し、この配線に電流を流すこ
とによって磁界を発生させるようにしてもよい。また、
金属ベルト２１に埋設された永久磁石１１ａの配列を、
同じ磁極が同方向を向くように配列させることも可能で
ある。
しての金属ベルト２１に、相互に磁極を反転させた複数
対の永久磁石１１ａを埋設することが好ましい。このよ
うに構成することにより、それぞれの永久磁石１１ａに
おいてはロータ２の径方向に向けた磁界１２ａが形成さ
れ、ロータ２側の磁力線（磁界１２）が、金属ベルト２
１側の磁力線（磁界１２ａ）に近づく際に、金属ベルト
２１側の磁束が変化するため、この磁束変化に伴う渦電
流の発生を更に増大させることが可能となる。なお、金
属ベルト２１に磁界を発生させる手段として、金属ベル
ト２１の内部に配線を埋設し、この配線に電流を流すこ
とによって磁界を発生させるようにしてもよい。また、
金属ベルト２１に埋設された永久磁石１１ａの配列を、
同じ磁極が同方向を向くように配列させることも可能で
ある。
【００２４】次に、本発明の第４の実施形態について図
７を参照して説明する。図７は本実施形態に係るルーツ
型ドライ真空ポンプの断面図である。なお、特に説明し
ない構成については第１の実施形態と同様に構成されて
いるので説明を省略する。
７を参照して説明する。図７は本実施形態に係るルーツ
型ドライ真空ポンプの断面図である。なお、特に説明し
ない構成については第１の実施形態と同様に構成されて
いるので説明を省略する。
【００２５】図７に示すように、ケーシング１の外周に
はヒータ３０が取り付けられており、吐出口６を除くケ
ーシング１の外周面全体がヒータ３０によって加熱され
るようになっている。一方、モータＭの外壁部材８には
水冷パイプ９が埋設され、この冷却パイプ９内を流通す
る冷却水（図示せず）によってモータＭが冷却されるよ
うになっている。また、吐出口６の付近のケーシング１
には冷却装置３１が取り付けられており、吐出口６付近
のケーシング１が冷却されるように構成されている。こ
のように構成することで、ヒータ３０によってケーシン
グ１の温度を上昇させて生成物の析出を防止するととも
に、水冷パイプ９によりモータＭを冷却してモータＭの
動力性能を維持し、吐出口６側でロータ２およびケーシ
ング１の熱膨張によるクリアランスの変化を防ぐことが
可能となる。特に、吐出口６側では、大気圧と真空との
圧力差が最も大きく、従って圧縮熱が最も大きくなるの
で、本実施形態のように冷却装置３１を用いて吐出口６
付近を冷却することは極めて効果的である。
はヒータ３０が取り付けられており、吐出口６を除くケ
ーシング１の外周面全体がヒータ３０によって加熱され
るようになっている。一方、モータＭの外壁部材８には
水冷パイプ９が埋設され、この冷却パイプ９内を流通す
る冷却水（図示せず）によってモータＭが冷却されるよ
うになっている。また、吐出口６の付近のケーシング１
には冷却装置３１が取り付けられており、吐出口６付近
のケーシング１が冷却されるように構成されている。こ
のように構成することで、ヒータ３０によってケーシン
グ１の温度を上昇させて生成物の析出を防止するととも
に、水冷パイプ９によりモータＭを冷却してモータＭの
動力性能を維持し、吐出口６側でロータ２およびケーシ
ング１の熱膨張によるクリアランスの変化を防ぐことが
可能となる。特に、吐出口６側では、大気圧と真空との
圧力差が最も大きく、従って圧縮熱が最も大きくなるの
で、本実施形態のように冷却装置３１を用いて吐出口６
付近を冷却することは極めて効果的である。
【００２６】次に、本発明の第５の実施形態について図
８を参照して説明する。図８は本実施形態に係るルーツ
型ドライ真空ポンプに使用されるロータを示す正面図で
ある。なお、特に説明しない構成については第１の実施
形態と同様に構成されているので説明を省略する。
８を参照して説明する。図８は本実施形態に係るルーツ
型ドライ真空ポンプに使用されるロータを示す正面図で
ある。なお、特に説明しない構成については第１の実施
形態と同様に構成されているので説明を省略する。
【００２７】図８に示すように、それぞれのルーツ型ロ
ータ２の中心付近には２つの磁性材３２が埋設されてい
る。このように構成されたロータ２においては、一方の
ロータ２に埋設された永久磁石１１が、他方のロータ２
に埋設された磁性材３２に接近するにつれて、他方のロ
ータ２を通過する磁力線１３の垂直成分が増加する。し
たがって、磁束変化による渦電流が大きくなり、ジュー
ル熱による発熱量が増加して、ポンプの温度をさらに上
昇させることが可能となる。
ータ２の中心付近には２つの磁性材３２が埋設されてい
る。このように構成されたロータ２においては、一方の
ロータ２に埋設された永久磁石１１が、他方のロータ２
に埋設された磁性材３２に接近するにつれて、他方のロ
ータ２を通過する磁力線１３の垂直成分が増加する。し
たがって、磁束変化による渦電流が大きくなり、ジュー
ル熱による発熱量が増加して、ポンプの温度をさらに上
昇させることが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特段の複雑な装置を用いることなく、ポンプの温度を所
定の温度以上に短時間で上昇させることが可能となる。
したがって、反応副生成物が含まれるガスを排気する場
合でも、ポンプ内部での生成物の析出を防止し、ロータ
を停止させることなく、円滑なポンプの運転を行うこと
が可能となる。
特段の複雑な装置を用いることなく、ポンプの温度を所
定の温度以上に短時間で上昇させることが可能となる。
したがって、反応副生成物が含まれるガスを排気する場
合でも、ポンプ内部での生成物の析出を防止し、ロータ
を停止させることなく、円滑なポンプの運転を行うこと
が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係るルーツ型ドライ
真空ポンプの断面図である。
真空ポンプの断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るル
ーツ型ドライ真空ポンプを構成する２葉のルーツロータ
の正面図であり、図２（ｂ）は本発明の第１の実施形態
に係るロータに埋設された永久磁石が発生する磁界を示
す模式図であり、図２（ｃ）は本発明の第１の実施形態
に係るルーツ型ドライ真空ポンプのケーシング部におけ
る概略断面図である。
ーツ型ドライ真空ポンプを構成する２葉のルーツロータ
の正面図であり、図２（ｂ）は本発明の第１の実施形態
に係るロータに埋設された永久磁石が発生する磁界を示
す模式図であり、図２（ｃ）は本発明の第１の実施形態
に係るルーツ型ドライ真空ポンプのケーシング部におけ
る概略断面図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は本発明の第１の
実施形態における永久磁石が発生する磁界を説明するた
めの模式図である。
実施形態における永久磁石が発生する磁界を説明するた
めの模式図である。
【図４】図４（ａ）乃至図４（ｄ）は３葉のルーツロー
タを用いた場合の本発明の第１の実施形態に係るルーツ
型ドライ真空ポンプの排気作用を示す概略横断面図であ
る。
タを用いた場合の本発明の第１の実施形態に係るルーツ
型ドライ真空ポンプの排気作用を示す概略横断面図であ
る。
【図５】図５（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るス
クリュー型ドライ真空ポンプにおけるケーシング部の概
略断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ矢視図で
ある。
クリュー型ドライ真空ポンプにおけるケーシング部の概
略断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ矢視図で
ある。
【図６】図６（ａ）乃至図６（ｃ）は本発明の第３の実
施形態に係るルーツ型ドライ真空ポンプのケーシング部
における概略横断面図である。
施形態に係るルーツ型ドライ真空ポンプのケーシング部
における概略横断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るルーツ型ドライ
真空ポンプの断面図である。
真空ポンプの断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係るルーツ型ドライ
真空ポンプに使用されるロータを示す正面図である。
真空ポンプに使用されるロータを示す正面図である。
１ ケーシング
２ ロータ
３ 軸
４ 軸受
５ 吸込口
６ 吐出口
７ モータロータ
８ 外壁部材
９ 水冷パイプ
１０ タイミングギヤ
１１ 永久磁石
１２ 磁界
１３ 磁力線
２１ 金属ベルト
２２ 冷却ジャケット
２３ 冷却水入口
２４ 冷却水出口
２５ 冷却水流通路
３０ ヒータ
３１ 冷却装置
３２ 磁性体部材
３３ 間隙部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3H029 AA06 AA09 AA18 AA24 AB06
BB13 BB36 CC03 CC05 CC09
CC27 CC38
Claims (7)
- 【請求項１】 対向する一対のロータがクリアランスを
介してケーシング内に配置され、モータにより軸を介し
て前記ロータを反転駆動して気体の排気を行うドライ真
空ポンプにおいて、前記ロータの先端に永久磁石を埋め
込み、前記永久磁石の発生する磁界が前記ケーシングに
到達するように前記永久磁石を配置したことを特徴とす
るドライ真空ポンプ。 - 【請求項２】 前記永久磁石の磁界方向が前記ロータの
径方向を向くように前記永久磁石を配置したことを特徴
とする請求項１に記載のドライ真空ポンプ。 - 【請求項３】 前記ケーシングに磁性体からなる部材を
取り付けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のド
ライ真空ポンプ。 - 【請求項４】 前記磁性体からなる部材は、磁性体の金
属ベルトであることを特徴とする請求項３に記載のドラ
イ真空ポンプ。 - 【請求項５】 前記磁性体からなる部材を前記ケーシン
グの外周面に断続的に配置したことを特徴とする請求項
３に記載のドライ真空ポンプ。 - 【請求項６】 前記ケーシングに、前記ケーシングの温
度を調整する温度調整手段を設けたことを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載のドライ真空ポンプ。 - 【請求項７】 前記モータを構成するモータロータは前
記軸の端部に取り付けられ、前記モータロータが取り付
けられている前記軸の部位が片持ち構造となるように軸
受によって前記軸を支持したことを特徴とする請求項１
乃至６のいずれかに記載のドライ真空ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001220249A JP4017365B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | ドライ真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001220249A JP4017365B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | ドライ真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003035290A true JP2003035290A (ja) | 2003-02-07 |
| JP4017365B2 JP4017365B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
ID=19054101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001220249A Expired - Fee Related JP4017365B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | ドライ真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4017365B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1741931A1 (de) * | 2005-07-05 | 2007-01-10 | Aerzener Maschinenfabrik GmbH | Drehkolbenverdichter und Verfahren zu dessen Betrieb |
| EP3808982A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Ebara Corporation | Vacuum pump with thermal insulation |
| EP3808983A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Ebara Corporation | Vacuum pump with heater in the side cover |
| KR20210045316A (ko) | 2019-10-15 | 2021-04-26 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 진공 펌프 장치 |
| FR3111958A3 (fr) * | 2020-06-26 | 2021-12-31 | Pfeiffer Vacuum | Dispositif, procédé de surveillance de dépôts et pompe à vide |
| FR3116309A1 (fr) * | 2020-11-19 | 2022-05-20 | Pfeiffer Vacuum | Pompe à vide |
| EP4067658A2 (en) | 2021-03-29 | 2022-10-05 | Ebara Corporation | Vacuum pump apparatus |
| EP4177465A1 (en) | 2021-11-09 | 2023-05-10 | Ebara Corporation | Vacuum pump apparatus |
-
2001
- 2001-07-19 JP JP2001220249A patent/JP4017365B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1741931A1 (de) * | 2005-07-05 | 2007-01-10 | Aerzener Maschinenfabrik GmbH | Drehkolbenverdichter und Verfahren zu dessen Betrieb |
| EP3808982A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Ebara Corporation | Vacuum pump with thermal insulation |
| EP3808983A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Ebara Corporation | Vacuum pump with heater in the side cover |
| KR20210045321A (ko) | 2019-10-15 | 2021-04-26 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 진공 펌프 장치 |
| KR20210045316A (ko) | 2019-10-15 | 2021-04-26 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 진공 펌프 장치 |
| FR3111958A3 (fr) * | 2020-06-26 | 2021-12-31 | Pfeiffer Vacuum | Dispositif, procédé de surveillance de dépôts et pompe à vide |
| FR3116309A1 (fr) * | 2020-11-19 | 2022-05-20 | Pfeiffer Vacuum | Pompe à vide |
| WO2022106085A1 (en) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | Pfeiffer Vacuum | Vacuum pump |
| FR3134435A1 (fr) * | 2020-11-19 | 2023-10-13 | Pfeiffer Vacuum | Pompe à vide |
| EP4067658A2 (en) | 2021-03-29 | 2022-10-05 | Ebara Corporation | Vacuum pump apparatus |
| KR20220136156A (ko) | 2021-03-29 | 2022-10-07 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 진공 펌프 장치 |
| EP4177465A1 (en) | 2021-11-09 | 2023-05-10 | Ebara Corporation | Vacuum pump apparatus |
| KR20230068302A (ko) | 2021-11-09 | 2023-05-17 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 진공 펌프 장치 |
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|---|---|
| JP4017365B2 (ja) | 2007-12-05 |
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