JP2003049772A - 真空ポンプの接続構造 - Google Patents

真空ポンプの接続構造

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JP2003049772A JP2001240093A JP2001240093A JP2003049772A JP 2003049772 A JP2003049772 A JP 2003049772A JP 2001240093 A JP2001240093 A JP 2001240093A JP 2001240093 A JP2001240093 A JP 2001240093A JP 2003049772 A JP2003049772 A JP 2003049772A
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insulating portion
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Takaharu Ishikawa
隆治 石川
Akira Yamauchi
明 山内
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    • F04D19/02—Multi-stage pumps
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    • F04D29/601—Mounting; Assembling; Disassembling specially adapted for elastic fluid pumps
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空ポンプ本体が発する電気的ノイズの伝達
を遮断することが可能な真空ポンプの接続構造を提供す
る。 【解決手段】 真空ポンプ１０１とその吸引接続先機器
の真空チャンバ１０３との間の接続配管中に、電気絶縁
材料によって配管両端間を電気的に絶縁する電気的絶縁
部７を介設する。この電気的絶縁部７は、機械的振動吸
収用のダンパ１（接続構成によりバルブ１１）等の配管
接続部材に備えられていてもよい。また、必要により、
電気的絶縁部７の外周に、真空ポンプ１０１に応じた保
護カバー９を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は真空ポンプの接続構
造に係わり、特に、真空ポンプ本体が発する電気的ノイ
ズの伝達を遮断することが可能な真空ポンプの接続構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の真空ポンプの接続構造を図４に示
す。図４において、電子顕微鏡等の防振環境を要する測
定機器について真空ポンプ１０１を配管接続する場合
は、振動吸収部材としてのダンパ１０５を接続配管中に
介設する。この接続配管により接続対象機器（電子顕微
鏡等）の測定室の真空チャンバ１０３から真空ポンプ１
０１が宙吊りに接続される。
【０００３】ダンパ１０５は、両端に備えたフランジ１
０７、１０９の間にベローズ１０５ａを挟むように構成
されている。ベローズ１０５ａは蛇腹状に構成されてお
り、このベローズ１０５ａにより、真空ポンプ１０１の
吸引口と真空チャンバ１０３との間で振動を吸収する。
【０００４】また、ベローズ１０５ａは、真空ポンプ１
０１の万一の遠心破壊にも対抗可能な程度の強度を確保
する必要から、ステンレス材によって構成されている。
【０００５】ダンパ１０５と真空チャンバ１０３との間
は、ダンパ１０５の上端のフランジ１０９と真空チャン
バ１０３のフランジ１１３とによって接続されている。
ダンパ１０５と真空ポンプ１０１との間は、ダンパ１０
５の下端のフランジ１０７と真空ポンプ１０１の吸引口
フランジ１１１とによって接続されている。
【０００６】このように構成された真空ポンプ１０１の
接続構造において、吸引減圧のために真空ポンプ１０１
を稼動することにより、真空ポンプ１０１の吸引口から
接続配管を通して真空チャンバ１０３が減圧される。こ
のとき、回転体のアンバランスおよび回転駆動時のモー
タのコギングトルク等により真空ポンプ１０１の本体か
ら振動を発生する。この真空ポンプ１０１の機械的振動
はダンパ１０５で遮断され、真空チャンバ１０３側は振
動を受けることなく、防振環境を維持することができ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記接
続配管を構成するダンパ１０５は、両フランジ１０７、
１０９を含め、ステンレス材等の導電性の高い材料であ
るため、真空ポンプ１０１のモータ等の電装品から発生
する電気的なノイズが接続先の機器に侵入し、問題を生
じる場合がある。特に、機械的振動や電気的ノイズ等の
外乱から絶縁された環境を要する測定機器については、
外部からの外乱侵入が抑えられていても、測定機器に接
続される真空ポンプ１０１等の付帯機器が発生する外乱
により測定精度の低下を招く場合がある。
【０００８】本発明はこのような従来の問題に鑑みてな
されたもので、真空ポンプ本体が発する電気的ノイズの
伝達を遮断することが可能な真空ポンプの接続構造を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため本発明（請求項
１）によれば、真空ポンプと、該真空ポンプにより吸引
される吸引対象機器と、該吸引対象機器と前記真空ポン
プとの間を接続する接続手段と、該接続手段中に電気絶
縁材料によって電気的に絶縁する電気的絶縁部を備えた
ことを特徴とする。
【００１０】接続配管に介設する電気的絶縁部は、真空
ポンプが発する電気的ノイズの伝達を遮断する。したが
って、電磁波による影響を受け易い測定機器等に真空ポ
ンプを接続して使用する場合にも、真空ポンプの電気的
な影響を受けることのない電気的絶縁環境を確保するこ
とができる。
【００１１】また、本発明（請求項２）によれば、前記
電気的絶縁部が、樹脂、ゴムおよびセラミックの内の少
なくとも一つの材料によって形成されていることを特徴
とする。
【００１２】さらに、本発明（請求項３）によれば、前
記接続手段の外周に、前記真空ポンプに応じた保護カバ
ーが備えられていることを特徴とする。
【００１３】保護カバーにより真空ポンプの破損に対抗
することができるので、電気的絶縁部の設計の自由度を
向上することができる。
【００１４】さらに、本発明（請求項４）によれば、前
記電気的絶縁部が、機械的振動吸収用のダンパまたは吸
引流量調節用のバルブ等の配管接続部材に備えられてい
ることを特徴とする。
【００１５】電気的絶縁部がダンパやバルブ等の配管接
続部材に備えられていることから、電気絶縁のための専
用部材の取り付けを要することなく、ダンパ、バルブを
配管接続することによって電気的絶縁性が確保される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本発明の第１実施形態に係る真空ポンプの接
続構造の側面図を図１に示す。なお、図４と同一要素の
ものについては同一符号を付して説明は省略する。
【００１７】図１において、ターボ分子ポンプ等の真空
ポンプ１０１は、その吸引口と測定室の真空チャンバ１
０３との間に機械的振動吸収および電気絶縁用のダンパ
１を介して宙吊りに配管接続されている。
【００１８】ダンパ１は、その両端にフランジ３、５を
備え、これらのフランジ３、５の間に、機械的振動を吸
収しうるベローズ７を備える。ベローズ７は、機械的振
動を吸収するように構成するとともに、その構成材料が
樹脂、ゴムまたはセラミック等の電気絶縁性材料による
電気的絶縁部として形成されている。このベローズ７の
外周には必要により保護カバー９を設けて構成されてい
る。
【００１９】保護カバー９は、ベローズ７を囲むように
してダンパ１の一方のフランジ、たとえば図示のように
下側のフランジ３（または、上側のフランジ５でもよ
い。）に一体的に形成されている。この保護カバー９
は、真空ポンプ１０１の遠心破壊による破損部材等の飛
散に対抗しうる程度の強度を有する金属材料等により構
成されている。なお、ベローズ７の強度が十分であれば
保護カバー９は省略可能である。
【００２０】真空ポンプ１０１は、たとえばターボ分子
ポンプ等の減圧吸引ポンプである。ターボ分子ポンプ１
２１の縦断面図を図２に示す。図２において、ターボ分
子ポンプ１２１の上端には吸引口フランジ１１１が形成
され、その内方に、ガスを吸引排気するためのタービン
ブレードによる複数の回転翼１２２ａ、１２２ｂ、１２
２ｃ…を多段に形成した回転体１２３を備える。
【００２１】上側径方向電磁石１２４は、４個の電磁石
がＸ軸とＹ軸とに対をなして配置されている。この上側
径方向電磁石１２４に近接かつ対応されて４個のインダ
クタンス型上側径方向センサ１２７が備えられている。
この上側径方向センサ１２７は回転体１２３の径方向変
位を検出し、図示せぬ磁気軸受制御装置に送るように構
成されている。
【００２２】磁気軸受制御装置においては、上側径方向
センサ１２７が検出した変位信号に基づき、ＰＩＤ調節
機能を有する補償回路を介して上側径方向電磁石１２４
の励磁を制御し、回転体１２３の上側の径方向位置を調
整する。かかる調整は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに行われ
る。
【００２３】また、下側径方向電磁石１２５および下側
径方向センサ１２８が、上側径方向電磁石１２４および
上側径方向センサ１２７と同様に配置され、回転体１２
３の下側の径方向位置を調整している。
【００２４】さらに、軸方向電磁石１２６が、回転体１
２３に備えた金属ディスク１３１を挟んで配置されてい
る。回転体１２３の軸方向変位を検出するために軸方向
センサ１２９が備えられ、その軸方向変位信号が図示せ
ぬポンプ制御装置の磁気軸受制御部に送られるように構
成されている。そして、軸方向電磁石１２６は、この軸
方向変位信号に基づき磁気軸受制御装置によって励磁制
御され、回転体１２３を軸方向に磁気浮上させている。
【００２５】モータ１４１は、回転体１２３を取り囲む
ように周状に配置された複数の磁極を備えている。各磁
極は、回転体１２３との間に作用する電磁力を介して回
転体１２３を回転駆動するように、ポンプ制御装置のモ
ータ制御部によって制御されている。
【００２６】つぎに、本発明の実施形態に係る真空ポン
プ１０１の接続構造の作用について説明する。真空ポン
プ１０１を稼動すると、ダンパ１を有する接続配管を介
して測定室の真空チャンバ１０３が真空減圧される。こ
のとき、真空ポンプ１０１が発生する機械的振動と電気
的ノイズは、吸引口フランジ１１１に接続されたダンパ
１に伝達される。
【００２７】ダンパ１は、真空ポンプ１０１が発する機
械的振動をベローズ７に受けることにより、機械的振動
が測定室の真空チャンバ１０３に達する前に吸収する。
また、ダンパ１は、真空ポンプ１０１が発する電気的ノ
イズを電気絶縁性のベローズ７によって遮断する。
【００２８】したがって、本発明の真空ポンプ１０１の
接続構造によれば、真空ポンプ１０１の配管接続先の機
器に対し、真空ポンプ１０１から発する機械的振動およ
び電気的ノイズの伝達を遮断することができる。
【００２９】このように、ダンパ１は、機械的振動を吸
収し、かつ、真空ポンプ１０１の吸引口と測定室の真空
チャンバ１０３との間で、電気的に絶縁することを目的
とする。したがって、両フランジ３、５間において電気
的絶縁機能を果たすように電気的絶縁部が構成されてい
れば十分であり、その態様は上記構成に限らず、各種の
態様が可能である。
【００３０】具体的には、ベローズ７の一部を周状に電
気絶縁材料により形成したり、または、両フランジ３、
５の少なくとも一方を電気絶縁材料によって形成するこ
とによって構成してもよい。その他、両フランジ３、５
のいずれかのフランジ面に絶縁被膜や絶縁プレートを介
設し、絶縁ボルトで締結してもよい。この電気的絶縁部
はゴム等の緩衝材料を使用することにより、電気的絶縁
性のみならず、機械的振動を吸収する機能をも兼ね備え
ることができる。
【００３１】また、万一の真空ポンプ１０１の遠心破壊
に対しては、ベローズ７の外周部を覆うように保護カバ
ー９を設けることにより、ベローズ７の強度上の設計条
件を緩和することができる。したがって、ベローズ７の
設計に際し、樹脂やゴム、セラミック等の各種の材料を
含め、構成の選択範囲が広くなるので、設計の自由度を
拡大することができる。
【００３２】保護カバー９の取り付け方法は、破損した
真空ポンプ１０１の破片がベローズ７を突き破って飛散
したときに破片を受け止めるようにベローズ７の外周を
覆うように構成することを条件として各種の態様が可能
である。したがって、保護カバー９の取り付け構造は、
たとえば、ダンパ１と別体に形成したものを両フランジ
３、５のいずれかと共締め固定できるように構成しても
よい。
【００３３】つぎに、本発明の第２実施形態について説
明する。本発明の第２実施形態に係る真空ポンプ１０１
の接続構造の側面図を図３に示す。なお、図１または図
４と同一要素のものについては同一符号を付して説明は
省略する。
【００３４】図３において、真空ポンプ１０１と測定室
の真空チャンバ１０３との間には、ダンパ１０５および
バルブ１１が直列に配管接続されている。バルブ１１の
上端のフランジ１７は測定室の真空チャンバ１０３のフ
ランジ１１３と接続し、また、下端のフランジ１５はダ
ンパ１０５の上端のフランジ１０９と接続して構成され
ている。
【００３５】バルブ１１は、測定室側の真空チャンバ１
０３の圧力を調節制御する圧力制御弁である。このバル
ブ１１は、その全体を電気的絶縁部として構成し、また
は、両フランジ１５、１７の間に電気的絶縁部を介設す
るように構成されている。
【００３６】バルブ１１の全体を電気的絶縁部として構
成する場合は、その本体ケースを電気絶縁材料によって
形成する。また、両フランジ１５、１７の間に電気的絶
縁部を介設する構成例としては、前述のダンパ１の構成
と同様に、両フランジ１５、１７の少なくとも一方を電
気絶縁材料によって形成する。
【００３７】その他、両フランジ１５、１７のいずれか
のフランジ面に絶縁被膜や絶縁プレートを介設し、絶縁
ボルトで締結してもよい。この場合は、電気的絶縁部を
ゴム等の緩衝材料を使用することにより、電気的絶縁性
のみならず、機械的振動吸収機能をも兼ね備えることが
できる。この点においても前述のダンパ１の場合と同様
である。
【００３８】このようにして、真空ポンプ１０１と測定
室の真空チャンバ１０３との間の接続配管中に電気的絶
縁部が介設されることとなる。したがって、真空ポンプ
１０１から発する機械的振動はダンパ１０５によって吸
収される一方、電気的ノイズはバルブ１１の電気的絶縁
部によって遮断することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、真空ポン
プから接続先機器に至る接続配管中に電気的絶縁部を介
設したので、この電気的絶縁部により真空ポンプが発す
る電気的ノイズの伝達が遮断される。
【００４０】したがって、電磁気絶縁環境を要する測定
機器に真空ポンプを接続して使用する場合にも、真空ポ
ンプから電気ノイズ等の影響を及ぼすことなく、ダンパ
による防振環境の確保とともに、電気的絶縁環境を確保
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る真空ポンプの接
続構造の側面図
【図２】 ターボ分子ポンプの縦断面図
【図３】 本発明の第２実施形態に係る真空ポンプの接
続構造の側面図
【図４】 従来の真空ポンプの接続構造
【符号の説明】
１ ダンパ（電気的絶縁部） ３、５、１５、１７ フランジ ７ ベローズ（電気的絶縁部） ９ 保護カバー １１ バルブ（電気的絶縁部） １０１ 真空ポンプ １０３ 真空チャンバ １１１ 吸引口フランジ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/02 Ｆ０４Ｄ 29/02 29/42 29/42 Ｅ Ｆ 29/44 29/44 Ｗ 29/66 29/66 Ｌ Ｆターム(参考） 3H022 AA03 BA01 BA07 CA48 CA49 CA51 DA11 DA12 DA13 3H031 DA01 DA02 DA07 EA07 EA09 FA37 FA39 3H034 AA01 AA02 AA12 BB01 BB08 BB11 BB16 BB17 CC03 CC07 DD20 DD24 DD26 DD28 DD30 EE00 EE06 EE11 EE17 3H076 AA21 BB01 BB50 CC39 CC41 CC51 CC55 CC99

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 真空ポンプと、該真空ポンプにより吸引
    される吸引対象機器と、該吸引対象機器と前記真空ポン
    プとの間を接続する接続手段と、該接続手段中に電気絶
    縁材料によって電気的に絶縁する電気的絶縁部を備えた
    ことを特徴とする真空ポンプの接続構造。
  2. 【請求項２】 前記電気的絶縁部が、樹脂、ゴムおよび
    セラミックの内の少なくとも一つの材料によって形成さ
    れていることを特徴とする請求項１記載の真空ポンプの
    接続構造。
  3. 【請求項３】 前記接続手段の外周に、前記真空ポンプ
    に応じた保護カバーが備えられていることを特徴とする
    請求項１または請求項２記載の真空ポンプの接続構造。
  4. 【請求項４】 前記電気的絶縁部が、機械的振動吸収用
    のダンパまたは吸引流量調節用のバルブ等の配管接続部
    材に備えられていることを特徴とする請求項１〜３のい
    ずれか１項に記載の真空ポンプの接続構造。
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