JP2005155403A - Vacuum pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造装置や液晶ディスプレイパネル製造装置等に使用される真空ポンプに関する。 The present invention relates to a vacuum pump used in a semiconductor manufacturing apparatus, a liquid crystal display panel manufacturing apparatus, or the like.
図5は従来の真空ポンプの一例を示したものである。同図の真空ポンプはターボ分子ポンプPtとネジポンプPsを複合したタイプである。このタイプの真空ポンプでは、ラジアル磁気軸受17およびアキシャル磁気軸受18で支持されたロータ軸5と一体にロータ4が回転すると、ロータ4の外周面とこれに対向する面との間で、吸気口2側から排気口3側へ向かって気体分子を移送しながら圧縮する動作が行われる。
FIG. 5 shows an example of a conventional vacuum pump. The vacuum pump in the figure is a type in which a turbo molecular pump Pt and a screw pump Ps are combined. In this type of vacuum pump, when the
すなわち、ロータ4の外周面とこれに対向する面との間で吸気口2に近い上流側には、ロータ4と一体に回転するロータ翼19と定位置に固定されたステータ翼20があり、このロータ翼19とステータ翼20からなる翼構造の部分がターボ分子ポンプPtステージを構成している。
That is, on the upstream side near the
かかるターボ分子ポンプPtステージでは、回転するロータ翼19と固定のステータ翼20との相互作用により、吸気口2側の気体分子を図5上、下方へ移送しながら圧縮する。
In such a turbo molecular pump Pt stage, the gas molecules on the
また、ロータ4の外周面とこれに対向する面との間で排気口3に近い下流側には、ロータ4の外周面と対向する側にネジ溝23を有する固定のネジポンプステータ22があり、このネジポンプステータ22のネジ溝23とロータ4の外周面とによりネジポンプPsステージが構成されている。
There is a fixed
かかるネジポンプPsステージでは、回転するロータ4の外周面と固定のネジ溝23との相互作用により、気体分子を図5上、下方へ移送しながら圧縮する。
In such a screw pump Ps stage, gas molecules are compressed while being transferred downward in FIG. 5 by the interaction between the outer peripheral surface of the rotating
上記構造の真空ポンプでは、ロータ4の外周面とこれに対向する面との間で気体分子の圧縮が行われるため、その間で圧縮熱が発生し、この圧縮熱によりロータ4やロータ翼19が加熱される。
In the vacuum pump having the above-described structure, gas molecules are compressed between the outer peripheral surface of the
この場合、回転するロータ4やロータ翼19からネジポンプステータ22等の固定部側への放熱は、(1)圧縮移送されるガスの熱伝導と、(2)ロータ4外形面やロータ翼19外形面からの輻射熱伝達により行われる。
In this case, the heat radiation from the rotating
ここで、上記構造の真空ポンプでは、ロータ4とロータ軸5を非接触の磁気軸受17、18で支持する構造を採用しているため、ロータ4の熱が軸受を介する熱伝導で放熱されることはない。また、例えばAr、Xe、Krといった不活性ガスのように真空ポンプ内で圧縮移送されるガスの熱伝導が低い場合、上記(1)の作用による放熱は殆ど期待できない。
Here, since the vacuum pump having the above structure employs a structure in which the
従って、上記(2)の作用による放熱、すなわちロータ4外形面やロータ翼19外形面からの輻射熱伝達がロータ4側の熱を除去する唯一の放熱手段となる。
Therefore, the heat radiation by the action (2), that is, the radiant heat transfer from the outer surface of the
しかし、回転するロータ4やロータ翼19は軽量金属、具体的にはアルミニウム合金からなるため、ロータ4外形面およびロータ翼19外形面の輻射率は小さい。
However, since the rotating
上記のようなアルミニウム合金製のロータ4における輻射率の問題点を解決する手段として、(イ)アルミニウム合金の表面にDLC(ダイヤモンドライクカーボン)コーティング被膜を設ける方法がある。(例えば、特許文献1参照。)
DLCコーティング被膜は、輻射率が高く、フッ素や塩酸に対する耐食性に優れ、また硬度も高く、傷がつきにくいという特性があり、ロータ4外形面やロータ翼19外形面の輻射率の向上を図る手段としてDLCコーティング被膜は好適である。
As means for solving the problem of emissivity in the
The DLC coating film has high emissivity, excellent corrosion resistance to fluorine and hydrochloric acid, has high hardness, and is not easily damaged. Means for improving the emissivity of the outer surface of the
しかし、アルミニウムとカーボンは機械的強度の小さい炭化アルミニウムという化合物を形成して互いに劣化する。このため、図5の真空ポンプにおいて、アルミニウム合金製のロータ4外形面やロータ翼19外形面にDLCコーティング被膜を設けた場合は、ロータ4外形面やロータ翼19外形面とDLCコーティング被膜との間に機械的強度の小さい炭化アルミニウムが形成され、DLCコーティング被膜の剥離や脱落が生じ、DLCコーティング被膜の脱落破片というコンタミが真空ポンプ内で発生しうる。従って、このままではDLCコーティング被膜をロータ4やロータ翼19の放熱手段として採用することはできない。尚、DLC以外のカーボン系材料あるいはダイヤモンド系材料についてもDLCと同様である。
However, aluminum and carbon deteriorate each other by forming a compound called aluminum carbide having a low mechanical strength. Therefore, in the vacuum pump of FIG. 5, when the DLC coating film is provided on the outer surface of the
また、上記のようなアルミニウム合金製のロータ4やロータ翼19における輻射率の問題を解決する手段として、他に、ロータ4外形面やロータ翼19外形面にセラミックス分散金属メッキ被膜を設ける方法がある。(例えば、特許文献2参照。)。
In addition, as a means for solving the problem of emissivity in the
しかし、図5の真空ポンプにおいて、ロータ4外形面やロータ翼19外形面にセラミックス分散金属メッキ被膜を設ける構成を採用した場合には、セラミックス粒子の吸水や変質、飛散という問題があり、飛散セラミック粒子というコンタミが真空ポンプ内で発生するため、セラミックス分散金属メッキ被膜をロータ4やロータ翼19の放熱手段として採用することはできない。
However, in the vacuum pump shown in FIG. 5, when the structure in which the ceramic dispersed metal plating film is provided on the outer surface of the
以上のように、DLCコーティング被膜やセラミックス分散金属メッキ被膜はロータ4やロータ翼19の放熱手段として採用することができず、それらによりロータ4およびロータ翼19の加熱を防止することはできない。
As described above, the DLC coating film or the ceramic-dispersed metal plating film cannot be employed as a heat dissipating means for the
また、図5の真空ポンプでは、前述の通り、ロータ軸5を支持する軸受として非接触の磁気軸受17、18を採用しているが、この場合、磁気軸受17、18が作る磁界によりロータ軸5の内部で渦電流が発生し、この渦電流の回転抵抗によってロータ軸5自体が発熱することもある。
In the vacuum pump of FIG. 5, as described above, the non-contact
かかるロータ軸5の熱を放熱する手段として、従来は、ロータ軸5(シャフト)の外周面に熱放射率の高い物質からなる被膜を設けている。(例えば、特許文献3参照。)。
As a means for radiating the heat of the
しかし、上記被膜は、ロータ軸5からこれを収容する装置ハウジング側への熱の輻射率を高める手段としてロータ軸5外周面に設けたものであるから、ロータ軸5からの放熱効率を高める効果はあるものの、ロータ軸からの輻射熱をその外周部に設置したステータコラム10へ伝え、外部へ熱伝導により効率よく放熱する効果は期待できない。
However, since the coating is provided on the outer peripheral surface of the
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ロータやロータ翼の温度上昇を防止して、高真空を得るのに好適な真空ポンプを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vacuum pump suitable for obtaining a high vacuum by preventing the temperature of the rotor and rotor blades from rising. is there.
上記目的を達成するために、本発明は、吸気口および排気口を有する外装ケース内に収容された筒状のロータと、上記ロータの内側に配置され該ロータの軸心に締結されたロータ軸と、上記ロータ軸をその軸心回りに回転可能に支持する軸受と、上記ロータ軸を回転させる回転駆動モータと、上記ロータの内周面と上記ロータ軸の外周面との間の空間部に設けられるとともに、上記軸受や上記回転駆動モータ等のポンプ内装部品を収容するステータコラムと、上記ロータの外周面とこれに対向する面との間に設けられるとともに、上記ロータの回転により上記吸気口側から上記排気口側へ向かって気体分子を移送しながら圧縮する移送圧縮手段とを有し、上記ロータはその外周面にロータ翼を有し、上記ロータとロータ翼は、アルミ合金の母材とその上のカーボン系被膜との間に、アルミ合金やカーボン系材料とは異種材料の中間層を設けたものからなることを特徴とするものである。 To achieve the above object, the present invention provides a cylindrical rotor housed in an exterior case having an intake port and an exhaust port, and a rotor shaft disposed inside the rotor and fastened to an axis of the rotor. And a bearing that rotatably supports the rotor shaft about its axis, a rotational drive motor that rotates the rotor shaft, and a space between the inner peripheral surface of the rotor and the outer peripheral surface of the rotor shaft. And provided between a stator column that houses pump interior parts such as the bearing and the rotary drive motor, and an outer peripheral surface of the rotor and a surface facing the stator column, and the intake port is rotated by rotation of the rotor. Transporting and compressing means for compressing gas molecules while transporting gas molecules from the side toward the exhaust port side, the rotor has rotor blades on the outer peripheral surface thereof, and the rotor and rotor blades are made of an aluminum alloy base. Between the carbon-based coating thereon, the aluminum alloy and carbon material is characterized in that consisting of those having a middle layer of different materials.
この本発明では、アルミ合金の母材とカーボン系被膜との間に介在する中間層のバリア効果により炭化アルミという機械的強度のない化合物の生成が抑制されるから、例えばDLCコーティング被膜のようなカーボン系材料でも、剥離や脱落を生じることなく、アルミニウム合金製のロータ外形面およびロータ翼外形面に付着させることができ、真空ポンプ内でのコンタミの発生は防止される。従って、カーボン系材料やダイヤモンド系材料をアルミニウム合金製ロータやロータ翼の放熱手段として採用することが可能となり、その採用によりロータ外形面およびロータ翼外形面からの輻射熱伝導でロータやロータ翼から放熱される熱量が増える。 In the present invention, the formation of a compound having no mechanical strength such as aluminum carbide is suppressed by the barrier effect of the intermediate layer interposed between the base material of the aluminum alloy and the carbon-based film. Even a carbon-based material can be attached to the rotor outer surface and rotor blade outer surface made of aluminum alloy without causing peeling or dropping, and the occurrence of contamination in the vacuum pump is prevented. Therefore, it becomes possible to employ carbon-based materials and diamond-based materials as heat dissipation means for aluminum alloy rotors and rotor blades, and by adopting them, heat is radiated from the rotor and rotor blades by radiant heat conduction from the rotor outer surfaces and rotor blade outer surfaces. The amount of heat generated increases.
上記中間層はニッケル等の金属系材料からなる層で構成してもよい。また、上記中間層は、上記アルミ合金の母材を酸化して形成された酸化アルミニウムの層、セラミックスの層、樹脂系材料からなる層のいずれかより選択されるものとすることできる。 The intermediate layer may be formed of a layer made of a metal material such as nickel. The intermediate layer may be selected from any one of an aluminum oxide layer formed by oxidizing the aluminum alloy base material, a ceramic layer, and a resin material layer.
上記金属系材料としては、ニッケルほか、例えば、シリコン、銅、クロム、クロメート処理等によるクロム化合物、亜鉛等を適用することができる。 As the metal material, in addition to nickel, for example, silicon, copper, chromium, a chromium compound by chromate treatment, zinc, or the like can be applied.
上記セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム、窒化珪素、酸化珪素、窒化メタン等を適用することができる。 As the ceramic, for example, aluminum oxide, silicon nitride, silicon oxide, methane nitride, or the like can be applied.
上記樹脂系材料としては、例えば、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂を適用することができる。 As the resin material, for example, a fluorine resin, an epoxy resin, or a silicone resin can be applied.
上記金属系材料、セラミックス、樹脂系材料の例は、いずれもアルミニウムとカーボン系材料の双方に反応せずにバリア効果があるものであり、アルミニウムとカーボン系材料が炭化アルミニウムになって双方が劣化することを防止するものである。 The above examples of metal materials, ceramics, and resin materials all have a barrier effect without reacting with both aluminum and carbon materials, and both aluminum and carbon materials become aluminum carbide and both deteriorate. It is to prevent that.
上記本発明において「アルミ合金の母材とその上のカーボン系被膜との間に、アルミ合金やカーボン系材料とは異種材料の中間層を設け」とは、例えば図2または図3に示したように、アルミニウム合金製のロータ(4)外形面またはロータ翼(19)外形面とその上のDLCコーティング(16)被膜との間に、ニッケルコーティング(15)被膜が設けられること、を含む。ここで、上記「ロータ外形面」とは、例えば図1に示した筒状のロータ(4)のように、ロータ翼(19)が設けられているロータ外周面やステータコラム(10)と対向するロータ内周面を含む。上記「ロータ翼外形面」とは、例えば図1に示した真空ポンプのロータ翼(19)のように、吸気口2側から見えるロータ翼の面やその裏面を含む。
In the present invention, “an intermediate layer made of a material different from aluminum alloy or carbon-based material is provided between an aluminum alloy base material and a carbon-based coating thereon” is shown in FIG. 2 or FIG. 3, for example. Thus, a nickel coating (15) coating is provided between the outer surface of the aluminum alloy rotor (4) or the rotor blade (19) outer surface and the DLC coating (16) coating thereon. Here, the “rotor outer surface” is opposed to the rotor outer peripheral surface on which the rotor blades (19) are provided or the stator column (10), such as the cylindrical rotor (4) shown in FIG. Including the inner circumferential surface of the rotor. The “rotor blade outer surface” includes, for example, the rotor blade surface seen from the
上記カーボン系被膜にはDLCその他のカーボン系材料からなる被膜が含まれるものとする。 The carbon-based film includes a film made of DLC or other carbon-based material.
上記本発明においては、さらに、上記ロータ軸の外周面に対向する上記ステータコラムの内周面が、それより輻射率の高い物質からなる被膜で覆われてなる構成を採用することができる。この構成によると、ロータ軸外周面からの輻射熱伝達による放熱量が増え、熱伝達でロータ軸側に伝わったロータやロータ翼の熱量はロータ軸外周面からの輻射熱伝達でスムーズに放熱される。従ってロータ軸にロータやロータ翼からの熱量が溜まることはなく、効率よくロータやロータ翼からの熱量を除去することができる。 In the present invention, it is possible to employ a configuration in which the inner peripheral surface of the stator column facing the outer peripheral surface of the rotor shaft is covered with a coating made of a material having a higher emissivity. According to this configuration, the amount of heat radiation due to radiant heat transfer from the outer circumferential surface of the rotor shaft increases, and the heat amount of the rotor and rotor blades transmitted to the rotor shaft side by heat transfer is smoothly radiated by radiant heat transfer from the rotor shaft outer circumferential surface. Therefore, the amount of heat from the rotor and rotor blades does not accumulate on the rotor shaft, and the amount of heat from the rotor and rotor blades can be efficiently removed.
上記本発明においては、さらに、上記ロータ軸の外周面に対向する上記ステータコラムの内周面に、それより熱伝導率の高い物質からなる高熱伝導率部材が露出し、かつ、その高熱伝導率部材の露出面が、それより輻射率の高い物質からなる被膜で覆われてなる構成を採用してもよい。この構成によると、ロータ軸からステータコラム側に伝わった熱量がさらに高熱伝導率部材を介して効率よく放熱される。 In the present invention, a high thermal conductivity member made of a material having a higher thermal conductivity is exposed on the inner peripheral surface of the stator column facing the outer peripheral surface of the rotor shaft, and the high thermal conductivity is exposed. You may employ | adopt the structure formed by the exposed surface of a member being covered with the film which consists of a substance with a higher emissivity than it. According to this configuration, the amount of heat transferred from the rotor shaft to the stator column side is further efficiently radiated through the high thermal conductivity member.
本発明は、吸気口および排気口を有する外装ケース内に収容された筒状のロータと、上記ロータの内側に配置され該ロータの軸心に締結されたロータ軸と、上記ロータ軸をその軸心回りに回転可能に支持する軸受と、上記ロータ軸を回転させる回転駆動モータと、上記ロータの内周面と上記ロータ軸の外周面との間の空間部に設けられるとともに、上記軸受や上記回転駆動モータ等のポンプ内装部品を収容するステータコラムと、上記ロータの外周面とこれに対向する面との間に設けられるとともに、上記ロータの回転により上記吸気口側から上記排気口側へ向かって気体分子を移送しながら圧縮する移送圧縮手段と、上記ロータから上記ロータ軸側への熱伝導のバイパス部とを具備し、上記バイパス部は、上記ロータの上端部内側に設けた仕切り段の貫通孔に、上記ロータ軸の軸上端面に設けたロータ軸小径部が挿入され、この状態で、その貫通孔が上記ロータ軸小径部を強く締め付けるような焼きばめによる軸のはめあい構造からなることを特徴とするものである。 The present invention relates to a cylindrical rotor housed in an outer case having an intake port and an exhaust port, a rotor shaft disposed inside the rotor and fastened to an axis of the rotor, and the rotor shaft as a shaft thereof. A bearing that is rotatably supported around the center, a rotational drive motor that rotates the rotor shaft, a space between the inner peripheral surface of the rotor and the outer peripheral surface of the rotor shaft, and the bearing and the A stator column that houses pump interior components such as a rotary drive motor, and an outer peripheral surface of the rotor and a surface facing the stator column, and is rotated from the intake port side to the exhaust port side by the rotation of the rotor. A transfer compression means for compressing the gas molecules while transferring the gas molecules, and a heat conduction bypass portion from the rotor to the rotor shaft side. The bypass portion is provided inside the upper end of the rotor. The rotor shaft small diameter part provided on the shaft upper end surface of the rotor shaft is inserted into the through hole of the cutting step, and in this state, the shaft is fitted by shrink fitting such that the through hole strongly tightens the rotor shaft small diameter part. It is characterized by comprising a structure.
この本発明では、上記のようなロータとロータ軸の焼きばめによる軸のはめあい構造部分が熱伝導量を高めて熱伝導のバイパスとなり、このバイパスを通じてロータやロータ翼からの熱量がロータ軸側へ伝わり放熱される。 In the present invention, the shaft fitting structure portion by the shrink fit of the rotor and the rotor shaft as described above increases the heat conduction amount and becomes a heat conduction bypass, through which the heat amount from the rotor and rotor blades is transferred to the rotor shaft side. It is transmitted to and is dissipated.
本発明は、吸気口および排気口を有する外装ケース内に収容された筒状のロータと、上記ロータの内側に配置され該ロータの軸心に締結されたロータ軸と、上記ロータ軸をその軸心回りに回転可能に支持する軸受と、上記ロータ軸を回転させる回転駆動モータと、上記ロータの内周面と上記ロータ軸の外周面との間の空間部に設けられるとともに、上記軸受や上記回転駆動モータ等のポンプ内装部品を収容するステータコラムと、上記ロータの外周面とこれに対向する面との間に設けられるとともに、上記ロータの回転により上記吸気口側から上記排気口側へ向かって気体分子を移送しながら圧縮する移送圧縮手段と、上記ロータから上記ロータ軸側への熱伝導のバイパス部とを具備し、上記バイパス部は、上記ロータの上端部内側に設けた仕切り段の下面に、ロータの一部としてボス部が一体に突出形成され、このボス部の挿入孔が上記ロータ軸の上端面に形成されるとともに、このロータ軸上端面の挿入孔に上記ロータの一部である上記ボス部が挿入される構造からなることを特徴とするものである。 The present invention relates to a cylindrical rotor housed in an outer case having an intake port and an exhaust port, a rotor shaft disposed inside the rotor and fastened to an axis of the rotor, and the rotor shaft as a shaft thereof. A bearing that is rotatably supported around the center, a rotational drive motor that rotates the rotor shaft, a space between the inner peripheral surface of the rotor and the outer peripheral surface of the rotor shaft, and the bearing and the A stator column that houses pump interior components such as a rotary drive motor, and an outer peripheral surface of the rotor and a surface facing the stator column, and is rotated from the intake port side to the exhaust port side by the rotation of the rotor. A transfer compression means for compressing the gas molecules while transferring the gas molecules, and a heat conduction bypass portion from the rotor to the rotor shaft side. The bypass portion is provided inside the upper end of the rotor. A boss portion is integrally formed as a part of the rotor on the lower surface of the cutting step. An insertion hole for the boss portion is formed on the upper end surface of the rotor shaft, and the rotor is inserted into the insertion hole on the upper end surface of the rotor shaft. The boss portion which is a part of the boss portion is inserted.
この本発明では、上記のように挿入孔にボス部を挿入してなる構造の部分が熱伝導量を高めて熱伝導のバイパスとなり、このバイパスを通じてロータやロータ翼からの熱量がロータ軸側へ伝わり放熱される。 In the present invention, the portion of the structure formed by inserting the boss portion into the insertion hole as described above increases the amount of heat conduction and serves as a heat conduction bypass. Through this bypass, the amount of heat from the rotor and rotor blades moves to the rotor shaft side. It is transmitted and dissipated.
上記軸受は磁気軸受で構成することができる。 The bearing can be a magnetic bearing.
本発明によると、上述の通りカーボン系材料やダイヤモンド系材料をアルミニウム合金製ロータやロータ翼の放熱手段として採用することが可能となり、その採用によりロータ外形面およびロータ翼外形面からの輻射熱伝達で除去されるロータやロータ翼の熱量が増え、高真空を得るのに好適な真空ポンプが得られる。 According to the present invention, as described above, it becomes possible to employ a carbon-based material or a diamond-based material as a heat radiating means for an aluminum alloy rotor or rotor blade, and by adopting it, radiation heat transfer from the rotor outer surface and the rotor blade outer surface can be achieved. The amount of heat of the removed rotor and rotor blades increases, and a vacuum pump suitable for obtaining a high vacuum can be obtained.
上記のようなロータおよびロータ翼の放熱効果は、特に熱伝導率の低いガスを排気する場合に効果的である。Xeにおいては、ロータ翼の温度が50℃低下することが推測され、この場合、排気するガスの許容流量が10倍になる。 The heat dissipation effect of the rotor and rotor blade as described above is particularly effective when exhausting a gas having a low thermal conductivity. In Xe, it is estimated that the temperature of the rotor blades is reduced by 50 ° C. In this case, the allowable flow rate of the exhausted gas becomes 10 times.
本発明によると、上記のような構造からなるバイパス部の採用により、ロータからロータ軸側への熱伝導が高まり、ロータやロータ翼から放熱される熱量が増え、高真空を得るのに好適な真空ポンプが得られる。 According to the present invention, the adoption of the bypass portion having the above structure increases the heat conduction from the rotor to the rotor shaft side, increases the amount of heat radiated from the rotor and rotor blades, and is suitable for obtaining a high vacuum. A vacuum pump is obtained.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に示した真空ポンプは、半導体製造装置や液晶ディスプレイパネル製造装置における真空装置の一部として使用され、真空チャンバ内の圧力を所定の真空度とするものである。 The vacuum pump shown in FIG. 1 is used as a part of a vacuum apparatus in a semiconductor manufacturing apparatus or a liquid crystal display panel manufacturing apparatus, and makes the pressure in the vacuum chamber a predetermined degree of vacuum.
また、同図の真空ポンプは、外装ケース1内に、ターボ分子ポンプPtとして機能する部位とネジポンプPsとして機能する部位とを有する複合ポンプである。
Moreover, the vacuum pump of the figure is a composite pump having a part functioning as the turbo molecular pump Pt and a part functioning as the screw pump Ps in the
外装ケース1は、筒状のポンプケース1−1と筒状のポンプベース1−2とをその筒軸方向にボルトで一体に連結した有底円筒形のケース構造となっている。
The
ポンプケース1−1の上端部側は吸気口2として開口し、ポンプベース1−2の下端部側面には排気口3が開設されている。
The upper end portion side of the pump case 1-1 opens as an
外装ケース1内には筒状のロータ4が収容されている。ロータ4は、その上端側が吸気口2の方向を向き、その下端側がポンプベース1−2の方向を向いて配置されている。また、このロータ4の内側にはロータ軸5が設けられている。ロータ軸5は、ロータ4の軸心に配置され、その軸上端5a側でロータ4と一体に締結されている。
A
ロータ軸5とロータ4の締結構造を具体的に説明すると、本実施形態では、ロータ軸5とロータ4は焼きばめにより締結されている。
The fastening structure of the
すなわち、ロータ軸5の軸上端面にはそれより小径の軸部5−1(以下、ロータ軸小径部という)が設けられている。一方、ロータ4の上端部4a内側には仕切り段6が設けられ、その仕切り段6の中心部には該仕切り段6の表裏面を貫通する貫通孔7が開設されている。この貫通孔7は、真空ポンプの定格動作温度領域ではロータ軸小径部5−1より小径であるが、その温度領域より高温に貫通孔7周辺が加熱されると、同貫通孔7は膨張しロータ軸小径部5−1より大径になる。このとき、貫通孔7にロータ軸小径部5−1を挿入した後、貫通孔7周辺を冷やすと、貫通孔7がロータ軸小径部5−1を強く締め付けるような焼きばめによる軸のはめあいが形成され、これにより、ロータ4とロータ軸5とが一体に締結固定される。
That is, a shaft portion 5-1 having a smaller diameter (hereinafter referred to as a rotor shaft small diameter portion) is provided on the shaft upper end surface of the
上記のようにロータ4とロータ軸5を締結すると、その締結部8におけるロータ4とロータ軸5の接触が密になり、これによりロータ4からロータ軸5側への熱伝導のバイパス部が形成され、ロータ4からロータ軸5側への熱伝導がよくなる。
When the
つまり、本実施形態は、ロータ4とロータ軸5を焼きばめにより締結することで、ロータ4の熱が締結部8を介しロータ軸5側に熱伝導で効率よく伝達するように構成したものである。
That is, in this embodiment, the
また、仕切り段6には貫通孔7の周囲にボルト挿通孔(図示省略)が複数開設されている。そして、上記ボルト挿通孔には仕切り段6の上面側から締結ボルト9が挿入され、この締結ボルト9のボルト先端部はロータ軸5上端面のネジ孔(図示省略)に締め付けられる。このようにロータ軸5とロータ4は締結ボルト9でも締結固定される。
The
この際、締結ボルト9による締結力で、ロータ軸5の軸上端外周に形成されている鍔部27の表面が上記仕切り段6の裏面に密着するようになっている。このような密着構造を採用したのは、ロータ軸5とロータ4の接触面積を可能な限り増やして、ロータ4からロータ軸5側への熱伝導を高めるためである。
At this time, the surface of the flange portion 27 formed on the outer periphery of the upper end of the
ロータ4の内周面とロータ軸5の外周面との間の空間部にはステータコラム10が設置されている。ステータコラム10は、ポンプケース1−1の中央部に位置し、ロータ軸5の外周面を囲む円筒状に形成されている。尚、このステータコラム10は、その円筒下端側がポンプベース1−2上にネジ止め固定されることで、ポンプベース1−2上に立設されている。
A
ステータコラム10の内側には、ロータ軸5を支持する軸受11やロータ軸5をその軸心回りに回転させる回転駆動モータ12等、各種ポンプ内装部品が収容されている。
Inside the
ロータ軸5を支持する軸受11については磁気軸受が採用されている。磁気軸受はラジアル磁気軸受17とアキシャル磁気軸受18から構成されている。
Magnetic bearings are employed for the
ラジアル磁気軸受17は、ステータコラム10の中央付近に配置されている回転駆動モータ12の上下方向に、1組ずつ合計2組配置されるとともに、ロータ軸5とロータ4からなる回転体全体をその径方向に支持する。
Two radial
すなわち、この2組のラジアル磁気軸受17は、それぞれ、ロータ軸5の外周面に取り付けられたラジアル電磁石ターゲット17−1と、これに対向するステータコラム10内側面に埋設された複数のラジアル電磁石17−2およびラジアル方向変位センサ17−3を有している。
That is, the two sets of radial
そして、ラジアル電磁石ターゲット17−1は高透磁率材料の鋼板を積層した積層鋼板からなり、ラジアル電磁石17−2はラジアル電磁石ターゲット17−1を介してロータ軸5をその径方向に磁力で吸引する。またラジアル方向変位センサ17−3はロータ軸の径方向変位を検出する。
And the radial electromagnet target 17-1 consists of a laminated steel plate which laminated | stacked the steel plate of the high magnetic permeability material, and the radial electromagnet 17-2 attracts | sucks the
上記ラジアル方向変位センサ17−3での検出値(ロータ軸の径方向変位)に基づきラジアル電磁石17−2の励磁電流が制御され、これにより、ロータ軸5とロータ4からなる回転体は、それ全体がその径方向の所定位置に浮上支持される。
The excitation current of the radial electromagnet 17-2 is controlled on the basis of the detection value (radial displacement of the rotor shaft) of the radial direction displacement sensor 17-3, whereby the rotating body composed of the
アキシャル磁気軸受18はロータ軸5の下端部側に1組配置され、ロータ軸5とロータ4からなる回転体全体をその軸方向に支持する。
One set of axial
すなわち、このアキシャル磁気軸受18は、ロータ軸5の下端部外周に取り付けられた円盤形状のアーマチュアディスク18−1と、このアーマチュアディスク18−1を挟んで対向する上下位置に配置されたアキシャル電磁石18−2と、ロータ軸5の下端面から少し離れた位置に設置されたアキシャル方向変位センサ18−3とを有している。
That is, the axial
そして、アーマチュアディスク18−1は透磁率の高い材料からなり、上下のアキシャル電磁石18−2はアーマチュアディスク18−1をその上下方向から磁力で吸引する。アキシャル方向変位センサ18−3はロータ軸5の軸方向変位を検出する。
The armature disk 18-1 is made of a material having a high magnetic permeability, and the upper and lower axial electromagnets 18-2 attract the armature disk 18-1 from the vertical direction with a magnetic force. The axial direction displacement sensor 18-3 detects the axial displacement of the
上記アキシャル方向変位センサ18−3での検出値(ロータ軸の軸方向変位)に基づき上下のアキシャル電磁石18−2の励磁電流が制御され、これにより、ロータ軸5とロータ4からなる回転体は、それ全体がその軸方向の所定位置に浮上支持される。
The exciting current of the upper and lower axial electromagnets 18-2 is controlled based on the detected value (axial displacement of the rotor shaft) by the axial direction displacement sensor 18-3, whereby the rotating body composed of the
回転駆動モータ12は、そのモータ固定子12−1がステータコラム10の内側に設置され、そのモータ回転子12−2がロータ軸5に一体に設置されている。
In the
尚、ステータコラム10の内側に収容されているラジアル電磁石17−2、ラジアル方向変位センサ17−3、回転駆動モータ12等の各種電装部品は、空間若しくはエポキシ樹脂等によりモールディングされている。
Various electric parts such as a radial electromagnet 17-2, a radial direction displacement sensor 17-3, and a
ロータ4の略上半分はターボ分子ポンプPtとして機能する。以下、このターボ分子ポンプPtとして機能する部位の説明をする。
The substantially upper half of the
ロータ4の上部側外周面とこれに対向する面、具体的にはポンプケース1−1の内壁面との間の空間部には、ターボ分子ポンプPtを構成するロータ翼19とステータ翼20とが、ロータ軸5若しくはポンプケース1−1の中心軸線(以下、ポンプ軸心という。)に沿って交互にかつ多段に配列設置されている。
In the space between the upper outer peripheral surface of the
上記ロータ翼19は、所定の角度で傾斜したブレードからなるとともに、ロータ4の上部側外周面に一体に形成されている。また、このロータ翼19は、ポンプ軸心を中心としてロータ4の周方向にも放射状に複数設置されている。
The
上記ステータ翼20は、ロータ翼19とは反対方向に傾斜したブレードからなるとともに、ポンプケース1−1の内壁面側に段積み設置されている翼固定スペーサ21で挟持され定位置に固定されている。また、このステータ翼20もポンプ軸心を中心としてポンプケース1−1周方向にも放射状に複数設置されている。
The
図1の真空ポンプでは、ロータ翼19とステータ翼20は5段ずつ設けられている。また、所望の排気性能を発揮するために、ロータ翼19やステータ翼20の最上段から最下段に向かうに連れて、そのロータ翼19とステータ翼20との間のクリアランスは次第に狭くなり、また、ロータ翼19やステータ翼20の長さ(ブレード長)も短くなるように構成されている。
In the vacuum pump of FIG. 1, the
ロータ4の略下半分はネジポンプPsとして機能する。以下このネジポンプPsとして機能する部位の説明をする。
The substantially lower half of the
ロータ4の下部側外周面とこれに対向する面、具体的にはポンプケース1−1の内壁面との間には、ネジポンプPsを構成するネジポンプステータ22が設置されている。ネジポンプステータ22は、ロータ4の下部側外周面を囲む円筒形状に形成され、かつ、ポンプベース1−2上に設置されている。
A
本実施形態の真空ポンプでは、このネジポンプステータ22の円筒内側面にネジ溝23が形成され、そのネジ溝23と対向しているロータ4の下部側外周面は平滑な円筒面に形成されている。また、このネジポンプステータ22とロータ4との間には微小なクリアランスが設けられている。
In the vacuum pump of this embodiment, a
ネジ溝23はネジポンプステータ22の上端22aから下端22bにかけて螺旋状に刻設されている。ネジ溝23の上流端23a側は、最下段のロータ翼19(19−2)とステータ翼20(20−2)との間の微小隙間に連通し、同ネジ溝23の下流端23b側は排気口3側に連通するように構成されている。また、所望の排気性能を発揮するために、このネジ溝23は、その上流端23aから下流端23bに向かうに連れて浅くなるように形成されている。
The
ポンプベース1−2の下部には冷却パイプ24が設置されている。この冷却パイプ24中を流れる冷却材により、ポンプベース1−2とその上に直接設置されているステータコラム10やネジポンプステータ22は冷却され比較的低温の状態に温度制御される。
A cooling
また、ステータ翼20を位置決め固定している最下段の翼固定スペーサ21はネジポンプステータ22上に直接配置されているため、翼固定スペーサ21とステータ翼20も熱伝導で冷却され比較的低温の状態に温度制御される。
Further, since the lowermost
図1の真空ポンプにおいて、そのロータ4やロータ翼19はアルミニウム合金で形成されている。また、図2、図3に示したように、このアルミニウム合金製のロータ4の外形面であるロータ4外周面と、ロータ翼19外形面にはニッケルコーティング15がそれぞれ施され、さらに、そのニッケルコーティング15被膜上にはカーボン系材料としてDLC(ダイヤモンドライクカーボン)コーティング16が施されている。
In the vacuum pump of FIG. 1, the
DLCコーティング16被膜と、アルミニウム合金製のロータ4外周面、ロータ翼19外形面との間にはニッケルコーティング15被膜が介在する。このため、DLCコーティング16被膜の剥離や脱落を引き起す原因と考えられている炭化アルミという化合物の生成は抑制される。
A
従って、アルミ合金を母材とするロータ4やロータ翼19であっても、強固に付着したDLCコーティング16被膜を設けることができ、輻射率が高く、特にフッ素や塩酸に対する耐食性に優れ、硬度も高く、傷がつきにくいというDLCコーティング16被膜の特性を有効に利用することが可能となる。
Therefore, even the
ロータ軸5の外周面と対向するステータコラム10の内周面は、それより輻射率の高い物質からなる被膜14−1が設けられている。具体的には、ステータコラム10の内周面に熱伝導率の高い物質からなる高熱伝導率部材14−2が露出するように設置され、このような高熱伝導率部材14−2の露出面上に上記被膜14−1が直接設けられるものとしている。
The inner peripheral surface of the
高熱伝導率部材14−2の設置構造については、本実施形態では、ラジアル電磁石17−2等の電装部品のモールディング部26に、高熱伝導率部材14−2が設置される構造を採用している。
About the installation structure of the high heat conductivity member 14-2, in this embodiment, the structure where the high heat conductivity member 14-2 is installed in the
上記高熱伝導率部材14−2は、ロータ軸5外周面からステータコラム10内周面への輻射による熱をステータコラム10へ伝えて放熱するために設けられている。このような高熱伝導率部材14−2の役割ないしは機能との関係から、高熱伝導率部材は例えばアルミニウム、銅、鉄、シリコン等から構成される。
The high thermal conductivity member 14-2 is provided to transmit heat from the outer peripheral surface of the
また、上記ステータコラム10内周面の被膜14−1については、酸化処理被膜や黒体塗装膜等が採用される。また、その被膜14−1を設ける部位がアルミニウムであれば、アルマイト処理被膜を採用してもよい。
For the coating 14-1 on the inner peripheral surface of the
次に、上記の如く構成された図1の真空ポンプの動作を説明する。 Next, the operation of the vacuum pump of FIG. 1 configured as described above will be described.
図1の真空ポンプでは、回転駆動モータ12の起動によりロータ軸5とロータ4が高速で一体に回転する。そうすると、ターボ分子ポンプPtステージにおいては、ロータ翼19とステータ翼20の相互作用により、ポンプケース1−1上部の吸気口2側から最下段のロータ翼19(19−2)およびステータ翼20(20−2)側へ向かってガスの分子を排気する動作が行われる。
In the vacuum pump of FIG. 1, the
すなわち、吸気口2付近では、ガス分子どうしの衝突がガス分子とガス排気流路内壁との衝突よりも著しく少ない自由分子状態であり、吸気口2付近のガス分子の中には、最上段のロータ翼19(19−1)やステータ翼20(20−1)との衝突で運動量が付与されて次段のロータ翼19とステータ翼20側へ移行するものと、衝突せずに浮遊しているものとが混在している。このうち次段のロータ翼19とステータ翼20側へ移行するガス分子の中には、そのロータ翼19やステータ翼20との衝突で運動量が付与されてさらに下段のロータ翼19とステータ翼20側へ移行するものがある。
That is, in the vicinity of the
上記のようにロータ翼19やステータ翼20の最上段から下段に向かって移行していくガス分子は、ターボ分子ポンプPtステージのガス排気流路、すなわちロータ翼19とステータ翼20の間のギャップ通路が次第に狭くなることで、徐々に中間流の状態に圧縮されながら次のネジポンプPsステージ側に移行する。
As described above, the gas molecules moving from the uppermost stage to the lower stage of the
ネジポンプPsステージでは、回転するロータ4の下部側外周面(動壁)によりネジ溝23の上流端23aから下流端23bに向かうガス分子の流れが誘起される。この誘起されたガス分子の流れに乗って最下段のロータ翼19(19−2)とステータ翼20(20−2)側にある中間流の圧力状態のガス分子がネジ溝23の上流端23aに入射する。
In the screw pump Ps stage, the flow of gas molecules from the
この吸い込まれた中間流の圧力状態のガス分子は、上流から下流に向かって次第に浅くなるネジポンプPsステージのガス排気流路、すなわちロータ4の下部側外周面とネジ溝23とからなる螺旋状の通路に案内されることにより、圧力の高い粘性流の状態に圧縮されながら排気口側に移行する。
The gas molecules in the pressure state of the sucked intermediate flow are spirally formed by the gas exhaust passage of the screw pump Ps stage that gradually becomes shallower from upstream to downstream, that is, the lower outer peripheral surface of the
要するに、この図1の真空ポンプは、ロータ4の外周面とこれに対向する面との間の空間部に、ロータ4の回転によりターボ分子ポンプPtとして機能する部位(具体的にはロータ翼19とステータ翼20とからなる翼構造の部分)と、ネジポンプPsとして機能する部位(ネジポンプステータ22とそのネジ溝23に対向するロータ4の下部側外周面とからなる部分)とが設けられ、このターボ分子ポンプPtおよびネジポンプPsという移送圧縮手段により、吸気口2側から排気口3側へ向かって気体分子を移送しながら圧縮する。
In short, the vacuum pump of FIG. 1 has a portion (specifically, a rotor blade 19) that functions as a turbo molecular pump Pt by the rotation of the
図1の真空ポンプでは、ターボ分子ポンプPtステージやネジポンプPsステージにおいて気体分子の圧縮が行われる。この圧縮は、ロータ4の外周面側、具体的にはロータ翼19とステータ翼20の間のギャップ通路やロータ4の下部側外周面とネジ溝23とからなる螺旋状通路で行われる。
In the vacuum pump of FIG. 1, gas molecules are compressed in a turbo molecular pump Pt stage and a screw pump Ps stage. This compression is performed on the outer peripheral surface side of the
このため、ロータ4の外周面側では圧縮熱が発生し、この圧縮熱によりロータ4やロータ翼19が直接加熱される。尚、ロータ4の内周面側には圧縮を行うような部位はないため、ロータ4の内周面側に位置するロータ軸5等が圧縮熱により直接加熱されることはない。
For this reason, compression heat is generated on the outer peripheral surface side of the
上記ロータ4やロータ翼19の熱の一部は、ロータ4外周面やロータ翼19外形面からネジポンプステータ22内周面側やステータ翼20側への輻射により、温度制御された低温のネジポンプステータ22、ステータ翼20側へ伝わる。
A part of the heat of the
この際、ロータ4外周面およびロータ翼19外形面の最外層はDLCコーティング16被膜であるため、ロータ4外周面やロータ翼19外形面からの熱の輻射量は多く、ロータ4やロータ翼19の熱量は効率よく放熱される。これが本実施形態における第1の、ロータおよびロータ翼の熱量除去ルート若しくは放熱ルートである。
At this time, since the outermost surface of the outer peripheral surface of the
また、上記ロータ4やロータ翼19の熱の一部は、ロータ4とロータ軸5の締結部8を介する熱伝導でロータ軸5側に伝わる。
A part of the heat of the
この際、ロータ4とロータ軸5は焼きばめで締結されているため、その締結部8の熱伝導はよく、従って、ロータ4から締結部8を介しロータ軸5側に効率よくロータ4の熱が伝わる。これが本実施形態における第2の、ロータおよびロータ翼の熱量除去ルート若しくは放熱ルートである。
At this time, since the
上記のようにしてロータ軸5側に伝わったロータ4およびロータ翼19の熱は、さらにロータ軸5外周面からステータコラム10内周面への輻射により、温度制御された低温のステータコラム10側へ伝わる。
The heat of the
この際、ロータ軸5外周面とステータコラム10内周面は輻射率の高い被膜13、14で覆われているため、ロータ軸5外周面からステータコラム10内周面への熱の輻射量は多く、ロータ軸5の熱量は効率よく除去される。
At this time, since the outer peripheral surface of the
尚、図1の真空ポンプでは、ロータ軸5を回転可能に支持する軸受11として磁気軸受を採用しているため、ロータ軸5の内部には磁気軸受の磁界による渦電流が生じ、渦電流によるロータ軸5の発熱も生じうるが、このような過程を経て発生したロータ軸5の熱もまた、ロータ4側からロータ軸5側に集められた熱と同様に、ロータ軸5外周面からステータコラム10内周面への輻射によりステータコラム10側に伝達し放熱される。
1 employs a magnetic bearing as the bearing 11 that rotatably supports the
上記実施形態の真空ポンプでは、ロータ4とロータ軸5を焼きばめで締結することによりロータからロータ軸側への熱伝導のバイパス部を形成したが、このバイパス部については、例えば、図4に示す真空ポンプのような構造を採用することもできる。
In the vacuum pump of the above embodiment, the
すなわち、この図4の真空ポンプでは、ロータ4の上端部4a内側に設けられている仕切り段6の下面に、ロータ4の一部としてボス部4−1が一体に突出形成され、さらにそのボス部4−1の挿入孔25がロータ軸5の上端面に形成され、このロータ軸上端面の挿入孔25にロータ4の一部である上記ボス部4−1が挿入される構造を採っている。
That is, in the vacuum pump of FIG. 4, a boss portion 4-1 is integrally formed as a part of the
この構造の場合、ロータ4側のボス部4−1とこれが挿入されるロータ軸5側の挿入孔25とが焼きばめにより締結されることで、ロータ4とロータ軸5との締結部8が構成される。このような締結構造においても、さらに、締結ボルト9でロータ軸5とロータ4が締結固定されることや、その締結力でロータ軸5上端外周の鍔部27が仕切り段6に密着していることは図1の締結構造と同様であり、その詳細説明は省略する。
In the case of this structure, the boss portion 4-1 on the
上記のようにロータ4のボス部4−1がロータ軸5側の挿入孔25に焼きばめ待遇で食込み挿入される構造を採用した場合には、ロータ4とロータ軸5との締結部8における接触面積が増える。このため、締結部8を介するロータ4からロータ軸5側への熱伝導でより一層効率よくロータ4およびロータ翼19の熱量をロータ軸5側に集めることができ、ロータ4およびロータ翼19の放熱効率がさらに向上する。
When the structure in which the boss 4-1 of the
上記実施形態の真空ポンプでは、アルミニウム製のロータ4外周面上にニッケルコーティング15を施し、このニッケルコーティング15被膜上にカーボン系材料としてDLCコーティング16を施した例について説明したが、DLC以外のカーボン系材料、例えばカーボン粉末のコーティングをニッケルコーティング15被膜上に設けてもよい。またカーボン系材料に代えてダイヤモンド系材料のコーティングをニッケルコーティング15被膜上に施してもよい。
In the vacuum pump of the above embodiment, the example in which the
上記実施形態では、ネジポンプステータ22の内周面にネジ溝23を形成し、このネジ溝23と対向するロータ4の外周面を平滑な円筒面に形成したが、これとは逆の対偶、すなわちネジポンプステータ22の内周面を平滑な円筒面とし、これに対向するロータ4の外周面にネジ溝を形成してもよく、また、ネジポンプステータ22の内周面とこれに対向するロータ4の外周面との双方にネジ溝を形成してもよい。
In the above embodiment, the
1 外装ケース
1−1 ポンプケース
1−2 ポンプベース
2 吸気口
3 排気口
4 ロータ
4a ロータの上端部
4−1 ボス部
5 ロータ軸
5a ロータ軸の軸上端
5−1 ロータ軸小径部
6 仕切り段
7 貫通孔
8 ロータとロータ軸の締結部
9 締結ボルト
10 ステータコラム
11 軸受
12 回転駆動モータ
12−1 固定子
12−2 回転子
13 ロータ軸外周面の被膜
14−1 ステータコラム内周面の被膜
14−2 高熱伝導率部材
15 ニッケルコーティング
16 DLCコーティング
17 ラジアル磁気軸受
17−1 ラジアル電磁石ターゲット
17−2 ラジアル電磁石
17−3 ラジアル方向変位センサ
18 アキシャル磁気軸受
18−1 アーマチュアディスク
18−2 アキシャル電磁石
18−3 アキシャル方向変位センサ
19 ロータ翼
19−1 最上段のロータ翼
19−2 最下段のロータ翼
20 ステータ翼
20−1 最上段のステータ翼
20−2 最下段のステータ翼
21 翼固定スペーサ
22 ネジポンプステータ
22a ネジポンプステータ上端
22b ネジポンプステータ下端
23 ネジ溝
23a ネジ溝上流端
23b ネジ溝下流端
24 冷却パイプ
25 挿入孔
26 モールディング部
27 鍔部
Pt ターボ分子ポンプ
Ps ネジポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
上記ロータの内側に配置され該ロータの軸心に締結されたロータ軸と、
上記ロータ軸をその軸心回りに回転可能に支持する軸受と、
上記ロータ軸を回転させる回転駆動モータと、
上記ロータの内周面と上記ロータ軸の外周面との間の空間部に設けられるとともに、上記軸受や上記回転駆動モータ等のポンプ内装部品を収容するステータコラムと、
上記ロータの外周面とこれに対向する面との間に設けられるとともに、上記ロータの回転により上記吸気口側から上記排気口側へ向かって気体分子を移送しながら圧縮する移送圧縮手段とを有し、
上記ロータはその外周面にロータ翼を有し、
上記ロータとロータ翼は、アルミ合金の母材とその上のカーボン系被膜との間に、アルミ合金やカーボン系材料とは異種材料の中間層を設けたものからなること
を特徴とする真空ポンプ A cylindrical rotor housed in an outer case having an air inlet and an air outlet;
A rotor shaft disposed inside the rotor and fastened to an axis of the rotor;
A bearing that rotatably supports the rotor shaft around its axis;
A rotational drive motor for rotating the rotor shaft;
A stator column that is provided in a space between the inner peripheral surface of the rotor and the outer peripheral surface of the rotor shaft, and that houses pump interior components such as the bearing and the rotary drive motor;
A transfer compression means is provided between an outer peripheral surface of the rotor and a surface facing the rotor, and compresses the gas molecules while transferring the gas molecules from the intake port side to the exhaust port side by rotation of the rotor. And
The rotor has rotor blades on its outer peripheral surface,
The above-mentioned rotor and rotor blade are composed of an aluminum alloy base material and a carbon-based coating thereon provided with an intermediate layer of a different material from the aluminum alloy or carbon-based material.
上記ロータ軸の外周面に対向する上記ステータコラムの内周面が、それより輻射率の高い物質からなる被膜で覆われてなること
を特徴とする請求項1に記載の真空ポンプ。 The vacuum pump further includes:
The vacuum pump according to claim 1, wherein an inner peripheral surface of the stator column facing an outer peripheral surface of the rotor shaft is covered with a coating made of a material having a higher emissivity.
上記ロータ軸の外周面に対向する上記ステータコラムの内周面に、それより熱伝導率の高い物質からなる高熱伝導率部材が露出し、かつ、その高熱伝導率部材の露出面が、それより輻射率の高い物質からなる被膜で覆われてなること
を特徴とする請求項1に記載の真空ポンプ。 The vacuum pump further includes:
A high thermal conductivity member made of a material having a higher thermal conductivity is exposed on the inner peripheral surface of the stator column facing the outer peripheral surface of the rotor shaft, and the exposed surface of the high thermal conductivity member is The vacuum pump according to claim 1, wherein the vacuum pump is covered with a film made of a substance having a high emissivity.
上記ロータの内側に配置され該ロータの軸心に締結されたロータ軸と、
上記ロータ軸をその軸心回りに回転可能に支持する軸受と、
上記ロータ軸を回転させる回転駆動モータと、
上記ロータの内周面と上記ロータ軸の外周面との間の空間部に設けられるとともに、上記軸受や上記回転駆動モータ等のポンプ内装部品を収容するステータコラムと、
上記ロータの外周面とこれに対向する面との間に設けられるとともに、上記ロータの回転により上記吸気口側から上記排気口側へ向かって気体分子を移送しながら圧縮する移送圧縮手段と、
上記ロータから上記ロータ軸側への熱伝導のバイパス部とを具備し、
上記バイパス部は、
上記ロータの上端部内側に設けた仕切り段の貫通孔に、上記ロータ軸の軸上端面に設けたロータ軸小径部が挿入され、この状態で、その貫通孔が上記ロータ軸小径部を強く締め付けるような焼きばめによる軸のはめあい構造からなること
を特徴とする真空ポンプ。 A cylindrical rotor housed in an outer case having an air inlet and an air outlet;
A rotor shaft disposed inside the rotor and fastened to an axis of the rotor;
A bearing that rotatably supports the rotor shaft around its axis;
A rotational drive motor for rotating the rotor shaft;
A stator column that is provided in a space between the inner peripheral surface of the rotor and the outer peripheral surface of the rotor shaft, and that houses pump interior components such as the bearing and the rotary drive motor;
A transfer compression means provided between an outer peripheral surface of the rotor and a surface facing the rotor, and compressing gas molecules while transferring the gas molecules from the intake port side to the exhaust port side by rotation of the rotor;
A bypass portion for heat conduction from the rotor to the rotor shaft side;
The bypass section is
The rotor shaft small diameter portion provided on the shaft upper end surface of the rotor shaft is inserted into the through hole of the partition step provided inside the upper end portion of the rotor, and in this state, the through hole strongly tightens the rotor shaft small diameter portion. A vacuum pump characterized by a shaft fitting structure by shrink fitting.
上記ロータの内側に配置され該ロータの軸心に締結されたロータ軸と、
上記ロータ軸をその軸心回りに回転可能に支持する軸受と、
上記ロータ軸を回転させる回転駆動モータと、
上記ロータの内周面と上記ロータ軸の外周面との間の空間部に設けられるとともに、上記軸受や上記回転駆動モータ等のポンプ内装部品を収容するステータコラムと、
上記ロータの外周面とこれに対向する面との間に設けられるとともに、上記ロータの回転により上記吸気口側から上記排気口側へ向かって気体分子を移送しながら圧縮する移送圧縮手段と、
上記ロータから上記ロータ軸側への熱伝導のバイパス部とを具備し、
上記バイパス部は、
上記ロータの上端部内側に設けた仕切り段の下面に、ロータの一部としてボス部が一体に突出形成され、このボス部の挿入孔が上記ロータ軸の上端面に形成されるとともに、このロータ軸上端面の挿入孔に上記ロータの一部である上記ボス部が挿入される構造からなること
を特徴とする真空ポンプ。 A cylindrical rotor housed in an outer case having an air inlet and an air outlet;
A rotor shaft disposed inside the rotor and fastened to an axis of the rotor;
A bearing that rotatably supports the rotor shaft around its axis;
A rotational drive motor for rotating the rotor shaft;
A stator column that is provided in a space between the inner peripheral surface of the rotor and the outer peripheral surface of the rotor shaft, and that houses pump interior components such as the bearing and the rotary drive motor;
A transfer compression means provided between an outer peripheral surface of the rotor and a surface facing the rotor, and compressing gas molecules while transferring the gas molecules from the intake port side to the exhaust port side by rotation of the rotor;
A bypass portion for heat conduction from the rotor to the rotor shaft side;
The bypass section is
A boss portion is integrally formed as a part of the rotor on the lower surface of the partition step provided inside the upper end portion of the rotor, and an insertion hole for the boss portion is formed on the upper end surface of the rotor shaft. A vacuum pump comprising a structure in which the boss portion, which is a part of the rotor, is inserted into an insertion hole in an upper end surface of the shaft.
上記軸受は磁気軸受からなることを特徴とする真空ポンプ。 The vacuum pump according to any one of claims 1, 10, and 11,
A vacuum pump characterized in that the bearing comprises a magnetic bearing.
Priority Applications (1)
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JP2003394013A JP2005155403A (en) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Vacuum pump |
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JP2003394013A JP2005155403A (en) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Vacuum pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005155403A true JP2005155403A (en) | 2005-06-16 |
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ID=34720211
Family Applications (1)
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JP2003394013A Withdrawn JP2005155403A (en) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Vacuum pump |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005155403A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103299083A (en) * | 2011-02-04 | 2013-09-11 | 埃地沃兹日本有限公司 | Rotating body of vacuum pump, fixed member placed to be opposed to same, and vacuum pump provided with them |
JP2020112080A (en) * | 2019-01-10 | 2020-07-27 | エドワーズ株式会社 | Vacuum pump |
CN114901951A (en) * | 2020-01-09 | 2022-08-12 | 爱德华兹有限公司 | Vacuum pump, vacuum pump set for evacuating a semiconductor processing chamber and method of evacuating a semiconductor processing chamber |
-
2003
- 2003-11-25 JP JP2003394013A patent/JP2005155403A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20230042886A1 (en) * | 2020-01-09 | 2023-02-09 | Edwards Limited | Vacuum pump, vacuum pump set for evacuating a semiconductor processing chamber and method of evacuating a semiconductor processing chamber |
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