JP2023106779A - Vacuum pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空ポンプに関する。 The present invention relates to vacuum pumps.
真空ポンプには、回転駆動されるロータと、ロータと協働して気体を排気するステータと、備えるものがある。この真空ポンプには、ロータの外周面とステータの内面との間の空間に導かれた気体を排気可能であるとともに、ロータの内周側の空間にも気体を導いて排気するものがある(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)。この真空ポンプは、ロータの外周側と内周側とで気体を排気できるので、大流量の気体を排気できる。 Some vacuum pumps include a rotor that is rotationally driven and a stator that cooperates with the rotor to exhaust gas. Some of these vacuum pumps are capable of discharging the gas introduced into the space between the outer peripheral surface of the rotor and the inner surface of the stator, and also introduce and exhaust the gas into the space on the inner peripheral side of the rotor ( For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2). Since this vacuum pump can evacuate gas from the outer and inner peripheral sides of the rotor, it can evacuate a large amount of gas.
上記の真空ポンプにおいては、ロータの端部のうち、真空ポンプの吸気口に近い側の端部を閉じる壁部に複数対の開口が設けられる。真空ポンプの吸気口から吸気された気体は、この開口を通ってロータの内周側の空間に導かれる。 In the vacuum pump described above, a plurality of pairs of openings are provided in the wall that closes the end of the rotor that is closer to the suction port of the vacuum pump. The gas sucked from the suction port of the vacuum pump is led to the space on the inner peripheral side of the rotor through this opening.
ロータの外周側と内周側とで気体を排気可能な従来の真空ポンプでは、開口を設けることでロータの重心がずれないよう、一対の開口が、ロータの回転中心を対称点とする点対称となるよう配置されていた。しかしながら、ロータの形状、ロータに設けられる部材等により、開口を設ける前のロータの重心が、ロータの回転中心からずれた位置に存在することがある。この場合に、一対の開口をロータの回転中心を対称点とする点対称となるよう配置すると、開口を設けた後のロータの重心が回転中心からずれたままとなるので、真空ポンプの運転中に振動及び/又は騒音が発生する。 In a conventional vacuum pump that can exhaust gas from the outer and inner circumferences of the rotor, the pair of openings are symmetrical about the center of rotation of the rotor so that the center of gravity of the rotor does not deviate due to the openings. It was arranged to be However, depending on the shape of the rotor, the members provided on the rotor, etc., the center of gravity of the rotor before the opening may be located at a position deviated from the center of rotation of the rotor. In this case, if the pair of openings are arranged symmetrically with respect to the center of rotation of the rotor, the center of gravity of the rotor after providing the openings remains deviated from the center of rotation. vibration and/or noise.
本発明の一態様に係る真空ポンプは、排気対象気体を吸気口から吸引して外部に排出する。真空ポンプは、ハウジングと、ロータと、を備える。ロータは、ハウジングの内周側に配置されて回転駆動され、第1円筒部と、壁部と、開口部と、を有する。第1円筒部は、ロータの回転軸方向に延びる。壁部は、第1円筒部の吸気口側の端部を閉じる。開口部は、壁部に形成され、壁部の吸気口側と第1円筒部の内周側とを連通させる。開口部が形成されていないと仮定した場合のロータの仮想重心位置は、ロータの回転中心からずれた位置にある。開口部は、ロータの重心位置が仮想重心位置から回転中心の方向に移動するように形成される。 A vacuum pump according to an aspect of the present invention sucks a gas to be discharged from an intake port and discharges it to the outside. A vacuum pump includes a housing and a rotor. The rotor is arranged on the inner peripheral side of the housing and driven to rotate, and has a first cylindrical portion, a wall portion, and an opening. The first cylindrical portion extends in the rotation axis direction of the rotor. The wall closes the inlet-side end of the first cylinder. The opening is formed in the wall and communicates between the inlet side of the wall and the inner peripheral side of the first cylindrical portion. The hypothetical center of gravity of the rotor, assuming that no opening is formed, is at a position deviated from the center of rotation of the rotor. The opening is formed such that the center of gravity of the rotor moves from the virtual center of gravity toward the center of rotation.
上述した本発明の一態様に係る真空ポンプでは、開口部が、ロータの仮想重心位置をロータの回転中心の方向に移動するように形成されている。これにより、開口部が形成されていないときのロータの重心位置(仮想重心位置)がロータの回転中心からずれた位置に存在していても、開口部を形成することにより、ロータの重心位置がロータの回転中心に存在するようになる。この結果、ロータの重心がロータの回転中心からずれることにより発生する振動及び/又は騒音を低減できる。 In the vacuum pump according to the aspect of the present invention described above, the opening is formed so as to move the virtual center of gravity of the rotor in the direction of the rotation center of the rotor. As a result, even if the center of gravity (virtual center of gravity) of the rotor is at a position deviated from the rotation center of the rotor when the opening is not formed, the center of gravity of the rotor can be shifted by forming the opening. It comes to exist at the center of rotation of the rotor. As a result, it is possible to reduce vibration and/or noise caused by the deviation of the center of gravity of the rotor from the center of rotation of the rotor.
以下、図面を参照して一実施形態に係る真空ポンプについて説明する。図1は、実施形態に係る真空ポンプの断面図である。図1に示すように、真空ポンプ1は、ハウジング2と、ベース3と、ロータ4と、ステータと、を含む。
A vacuum pump according to one embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum pump according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the vacuum pump 1 includes a
ハウジング2は、第1端部11と、第2端部12と、第1内部空間S1と、を含む。第1端部11には吸気口13が設けられている。第1端部11は、排気対象装置(図示せず)に取り付けられる。排気対象装置は、例えば、半導体製造装置のプロセスチャンバである。第1内部空間S1は、吸気口13に連通している。第2端部12は、ロータ4の回転軸A1の方向において、第1端部11の反対に位置している。第2端部12は、ベース3に接続される。ベース3は、ベース端部14を含む。ベース端部14は、ハウジング2の第2端部12に接続される。
The
ロータ4は、シャフト21を含む。シャフト21は、回転軸A1の延長方向に延びている。シャフト21は、ベース3に回転可能に収納されている。ロータ4は、第1円筒部22と、壁部23と、第2円筒部24と、を含む。
第1円筒部22は、回転軸A1の延長方向に延びる。第1円筒部22の端部のうち、吸気口13に近い側の端部は、壁部23により閉じられている。この壁部23には、開口部25が設けられる。開口部25は、壁部23の吸気口13側と第1円筒部22の内周側とを連通させるように形成される。すなわち、開口部25は、第1円筒部22の外側の第2内部空間S2と、第1円筒部22の内周側の第3内部空間S3とを連通させる。開口部25は、任意の形状とできる。開口部25は、例えば、円形、四角形、及び/又は長穴形状とできる。
The first
第1円筒部22の内周側には、第1ポンプ部材26が設けられている。第1ポンプ部材26(第1ステータ円筒部)は、円筒状に形成されており、第1円筒部22の内周面とわずかな隙間を空けて対向するようベース3に固定されている。第1円筒部22の内周面と対向する第1ポンプ部材26の外周面には、らせん状溝26aが設けられている。
A
第2円筒部24は、第1円筒部22の直径よりも小さい直径を有する。第2円筒部24は、吸気口13とは反対側において、壁部23と連結される。第2円筒部24には、複数段のロータ翼27が設けられる。複数段のロータ翼27は、それぞれ、第2円筒部24の外周に接続されている。複数のロータ翼27は、回転軸A1の延長方向に互いに間隔をおいて配置されている。図示を省略するが、複数段のロータ翼27は、それぞれシャフト21を中心として放射状に延びている。なお、図面においては、複数段のロータ翼27の1つのみに符号が付されており、他のロータ翼27の符号は省略されている。
The second
なお、開口部25は、壁部23に最も近い最下段のロータ翼27間に配置されることが好ましい。すなわち、開口部25は、最下段のロータ翼27を吸気口13側から見たときに開口部25を視認できるように配置することが好ましい。これにより、最下段のロータ翼27が開口部25への排気対象気体の流入を妨げなくなるので、排気対象気体を効率よく開口部25に流入させることができる。
It should be noted that the opening 25 is preferably arranged between the
ステータは、複数段のステータ翼31と、スペーサ5と、上記第1ポンプ部材26と、第2ポンプ部材32と、を含む。複数段のステータ翼31は、上下のスペーサ5によって挟持されてハウジング2の内面に配置されている。複数段のステータ翼31は、回転軸A1の延長方向において、互いに間隔をおいて配置されている。複数段のステータ翼31は、それぞれ複数段のロータ翼27の間に配置されている。図示を省略するが、複数段のステータ翼31は、それぞれ、シャフト21を中心として放射状に延びている。なお、図面においては、複数段のステータ翼31の1つのみに符号が付されており、他のステータ翼31の符号は省略されている。第2ポンプ部材32(第2ステータ円筒部)は、円筒状に形成されており、第1円筒部22の外周面とわずかな隙間を空けて対向するよう、ベース3に固定されている。第1円筒部22の外周面と対向する第2ポンプ部材32の内周面には、らせん状溝32aが設けられている。
The stator includes multiple stages of
図1に示すように、第1円筒部22、第1ポンプ部材26、及び第2ポンプ部材32の排気下流側の端部のさらに下流側には、第4内部空間S4が形成されている。第4内部空間S4は、排気口15に連通している。排気口15は、ベース3に設けられる。排気口15には、他の真空ポンプ(図示せず)が接続される。なお、排気下流側とは、回転軸A1の延長方向において、第4内部空間S4により近い側をいう。また、排気下流方向とは、第4内部空間S4に向かう方向をいう。
As shown in FIG. 1, a fourth internal space S4 is formed further downstream of the ends of the first
真空ポンプ1は、複数の軸受41A~41Eと、モータ42と、を含む。複数の軸受41A~41Eは、ベース3のシャフト21を収納した位置に取り付けられている。複数の軸受41A~41Eは、ロータ4を回転可能に支持する。軸受41A、41Eは、例えば、ボールベアリングである。一方、他の軸受41B~41Dは、例えば、磁気軸受である。ただし、複数の軸受41B~41Dは、ボールベアリングなどの他の種類の軸受であってもよい。また、真空ポンプ1は、変位センサ43A、43Bを含む。変位センサ43A、43Bは、シャフト21の半径方向の変位を測定する。
The vacuum pump 1 includes a plurality of
モータ42は、ロータ4を回転駆動する。モータ42は、モータロータ42Aとモータステータ42Bとを含む。モータロータ42Aは、シャフト21に取り付けられている。モータステータ42Bは、ベース3に取り付けられている。モータステータ42Bは、モータロータ42Aと向かい合って配置されている。
The
真空ポンプ1では、第2円筒部24に設けられた複数段のロータ翼27と複数段のステータ翼31とは、ターボ分子ポンプ部を構成する。また、第1円筒部22の内周面と第1ポンプ部材26、及び、第1円筒部22の外周面と第2ポンプ部材32は、ネジ溝ポンプ部を構成する。真空ポンプ1では、モータ42によってロータ4が回転駆動されることで、吸気口13から第1内部空間S1へ排気対象気体が流入する。第1内部空間S1の排気対象気体は、ターボ分子ポンプ部により第2内部空間S2へと導かれる。第2内部空間S2に導かれた排気対象気体は、第1円筒部22の外周面と第2ポンプ部材32により構成されるネジ溝ポンプ部により、第4内部空間S4へと導かれる。
In the vacuum pump 1, the plurality of stages of
これに加えて、第2内部空間S2に導かれた排気対象気体は、開口部25を通過して第1円筒部22の内周側の第3内部空間S3に導かれる。第3内部空間S3に導かれた排気対象気体は、第1円筒部22の内周面と第1ポンプ部材26により構成されるネジ溝ポンプ部により、第4内部空間S4へと導かれる。すなわち、第2内部空間S2に導かれた排気対象気体は、第1円筒部22の外周面と第2ポンプ部材32により構成されるネジ溝ポンプ部と、第1円筒部22の内周面と第1ポンプ部材26により構成されるネジ溝ポンプ部とにより、第4内部空間S4へと導かれる。第4内部空間S4の排気対象気体は、排気口15から排気される。この結果、吸気口13に取り付けられた排気対象装置の内部が、高真空状態となる。
In addition, the exhaust target gas led to the second internal space S2 passes through the
上記のとおり、真空ポンプ1において、ターボ分子ポンプ部により吸気口13から第2内部空間S2へと導かれた排気対象気体は、2つのネジ溝ポンプ部により第4内部空間S4へと導かれ、排気口15から外部に排気される。このように、2つのネジ溝ポンプ部により排気対象気体を排気できるので、真空ポンプ1は、大流量の排気対象気体を排気できる。
As described above, in the vacuum pump 1, the exhaust target gas guided from the
上記の構成を有する真空ポンプ1においては、第1円筒部22の内周側に排気対象気体を導くために、ロータ4の壁部23には開口部25が設けられる。従来の真空ポンプでは、図2に示すように、開口部25を一対の開口25a’、25b’として構成し、複数の開口部25(すなわち、複数対の開口25a’、25b’)が、第1円筒部22の円周方向に沿って等間隔に配置されていた。図2に示すように、一対の開口25a’、25b’は、ロータ4の回転中心(回転軸A1)を対称点とした点対称にて配置されており、同一形状かつ同一の大きさを有する。このように、同一形状かつ同一の大きさの一対の開口を、ロータ4の回転中心を対称点とする点対称に配置すると、ロータの重心位置は、開口部25の形成前後で変わらない。図2は、従来の開口部の形成例である。
In the vacuum pump 1 having the above configuration, an
その一方で、ロータ4の形状、ロータ4に設けられる部材等により、開口部25が形成されていないと仮定した場合のロータ4の重心位置(以後、仮想重心位置と呼ぶ)が、ロータ4の回転中心からずれた位置に存在することがある。例えば、ターボ分子ポンプ部において十分な排気性能を発揮するために、ロータ翼27は、必ずしも点対称の形状となるとは限らない。また、複数のロータ翼27を、必ずしもロータ4の回転中心に対して点対称に配置できるとは限らない。このように、例えば、ロータ翼27の形状や配置を点対称とできない場合などには、仮想重心位置は、通常、ロータ4の回転中心からわずかにロータ4の径方向へずれた位置に存在する。仮想重心位置がロータ4の回転中心からずれた位置にあると、真空ポンプ1は、運転中に振動及び/又は騒音を発生する。
On the other hand, due to the shape of the
そこで、本実施形態に係る真空ポンプ1では、仮想重心位置がロータ4の回転中心からずれた位置にある場合に、ロータ4の重心位置が仮想重心位置からロータ4の回転中心の方向に移動するよう、開口部25が形成される。以下、ロータ4の重心位置をロータ4の回転中心に移動させる具体的な方法を説明する。以下では、ロータ4の回転中心を通る直線L(図3~図5)上において、ロータ4の回転中心を挟むように配置された一対の開口25a、25bにより開口部25が構成される場合を例にとってロータの重心位置を移動させる方法を説明する。
Therefore, in the vacuum pump 1 according to the present embodiment, when the virtual center of gravity position is deviated from the rotation center of the
ロータ4の重心位置は、いずれかの開口部25に含まれる一対の開口25a、25bの大きさを互いに異ならせることで移動させることができる。例えば、図3~図5に示すように、一対の開口25a、25bのうち、仮想重心位置に近い位置にある開口25a、25bの大きさを、仮想重心位置から遠い位置にある開口25a、25bの大きさよりも大きくすることで、ロータ4の重心位置をロータ4の回転中心の方向に移動させることができる。図3は、円形を有する一対の開口の大きさを異ならせることでロータの重心位置を回転中心に移動させる場合の一例を示す図である。図4は、四角形を有する一対の開口の大きさを異ならせることでロータの重心位置を回転中心に移動させる場合の一例を示す図である。図5は、長穴形状を有する一対の開口の大きさを異ならせることでロータの重心位置を回転中心に移動させる場合の一例を示す図である。
The position of the center of gravity of the
仮想重心位置に近い側の開口を大きくすることで、仮想重心位置に近い側のロータ4の重量減少が、仮想重心位置から遠い側のロータ4の重量減少よりも大きくなる。この結果、ロータ4の重心位置を仮想重心位置からロータ4の回転中心の方向に移動できる。
By enlarging the opening on the side closer to the virtual center of gravity, the weight reduction of the
一対の開口25a、25bを円形とした場合には、例えば、図3に示すように、一対の開口25a、25bのうち仮想重心位置に近い方の開口(図3では、開口25a)の半径R1を、仮想重心位置から遠い方の開口(図3では、開口25b)の半径R2よりも大きくする。
When the pair of
一対の開口25a、25bを四角形とした場合には、例えば、図4に示すように、一対の開口25a、25bのうち仮想重心位置に近い方の開口(図4では、開口25a)の1辺の長さa1とこの1辺と垂直な辺の長さb1とを、それぞれ、仮想重心位置から遠い方の開口(図4では、開口25b)の対応する辺の長さa2、b2よりも大きくする。なお、開口25a、25bを四角形とした場合には、仮想重心位置に近い方の開口の1辺の長さを、仮想重心位置から遠い方の開口の対応する1辺の長さよりも長くすることによっても、一対の開口25a、25bの大きさを互いに異ならせることができる。つまり、一対の開口25a、25bは、相似の関係になくてもよい。
When the pair of
一対の開口25a、25bを長穴形状とした場合には、例えば、図5に示すように、一対の開口25a、25bのうち仮想重心位置に近い方の開口(図5では、開口25a)の端部の半円の半径r1と2つの半円を結ぶ辺の長さc1とを、それぞれ、仮想重心位置から遠い方の開口(図5では、開口25b)の端部の半円の半径r2と2つの半円を結ぶ辺の長さc2よりも大きくする。なお、開口25a、25bを長穴形状とした場合には、仮想重心位置に近い方の開口の端部の半円の半径r1のみを、仮想重心位置から遠い方の開口の端部の半円の半径r2よりも大きくするだけでもよいし、仮想重心位置に近い方の開口の2つの半円を結ぶ辺の長さc1のみを、仮想重心位置から遠い方の開口の2つの半円を結ぶ辺の長さc2よりも大きくするだけでもよい。つまり、一対の開口25a、25bは、相似の関係になくてもよい。
When the pair of
ロータ4の重心位置は、いずれかの開口部25に含まれる一方の開口とロータ4の回転中心との間の距離と、他方の開口とロータ4の回転中心との間の距離と、を異ならせることによって移動させることができる。例えば、図6に示すように、同一の大きさの一対の開口25a、25bのうち、仮想重心位置に近い位置にある開口(図6では、開口25a)とロータ4の回転中心との間の距離D1を、仮想重心位置から遠い位置にある開口(図6では、開口25b)とロータ4の回転中心との間の距離D2よりも大きくする。図6は、一方の開口と回転中心との間の距離と他方の開口と回転中心との間の距離とを異ならせることでロータ重心を回転中心に移動させる場合の一例を示す図である。
The position of the center of gravity of the
上記のように一対の開口25a、25bの形成位置をずらすことにより、ロータ4の重心位置を仮想重心位置からロータ4の回転中心の方向に移動できる。
By shifting the formation positions of the pair of
なお、図6では、一対の開口25a、25bを円形とした場合を例として示したが、一対の開口25a、25bを四角形又は長穴形状とした場合であっても、一方の開口と回転中心との間の距離と他方の開口と回転中心との間の距離とを異ならせることによって、ロータ4の重心位置を上記と同様に移動できる。
In FIG. 6, the case where the pair of
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention.
上記の実施形態では、ロータ4の壁部23に4対の開口25a、25bが設けられていた。しかし、これに限られず、開口25a、25bの形成数は任意とできる。例えば、ロータ4の回転中心を通る直線L上に配置された一対の開口25a、25bのみを設けてもよいし、2対又は3対の開口25a、25bを設けてもよい。さらに、4対以上の開口25a、25bを設けてもよい。
In the above embodiment, the
また、開口部25を奇数個の開口として構成してもよい。例えば、開口部25を1つの開口として構成してもよいし、2n-1(n:2以上の整数)個の開口を壁部23上に定義された(2n-1)角形の頂点に配置して開口部25を構成してもよい。
Alternatively, the
開口部25を一対の開口25a、25bとする場合に、一対の開口25a、25bの大きさを互いに異ならせることと、一方の開口とロータ4の回転中心との間の距離と他方の開口とロータ4の回転中心との間の距離とを異ならせることと、を両方組み合わせて適用してもよい。
When the
上記の実施形態では、2対の開口25a、25bの大きさを互いに異ならせるか、及び/又は、ロータ4の回転中心までの距離を互いに異ならせていた。しかし、これに限られず、大きさを互いに異ならせるか、及び/又は、ロータ4の回転中心までの距離を互いに異ならせる開口25a、25bの対数は、仮想重心位置の壁部23における位置などに応じて決定される任意の数とできる。
In the above embodiment, the sizes of the two pairs of
開口部25を一対の開口25a、25bとする場合に、一対の開口25a、25bの形状を互いに異ならせて、一対の開口25a、25bの大きさを互いに異ならせてもよい。
When the
上記の実施形態に係る真空ポンプ1は、第2円筒部24に設けられた複数段のロータ翼27と複数段のステータ翼31とにより構成されるターボ分子ポンプ部と、第1円筒部22と第1ポンプ部材26及び第2ポンプ部材32とにより構成されるネジ溝ポンプ部とが一体化されたポンプである。しかし、これに限られず、ターボ分子ポンプ部は省略されてもよい。すなわち、真空ポンプ1は、ネジ溝ポンプであってもよい。
The vacuum pump 1 according to the above embodiment includes a turbo-molecular pump section configured by a plurality of stages of
上記の実施形態では、第1ポンプ部材26にらせん状溝26aが設けられ、第2ポンプ部材32にらせん状溝32aが設けられているが、これに限られない。第1円筒部22の外周側と内周側にらせん状溝を形成してもよい。また、第1ポンプ部材26及び第2ポンプ部材32にらせん状溝を設けなくてもよい。
In the above embodiment, the
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。 It will be appreciated by those skilled in the art that the multiple exemplary embodiments described above are specific examples of the following aspects.
(第1態様)真空ポンプは、排気対象気体を吸気口から吸引して外部に排出する。真空ポンプは、ハウジングと、ロータと、を備える。ロータは、ハウジングの内周側に配置されて回転駆動され、第1円筒部と、壁部と、開口部と、を有する。第1円筒部は、ロータの回転軸方向に延びる。壁部は、第1円筒部の吸気口側の端部を閉じる。開口部は、壁部に形成され、壁部の吸気口側と第1円筒部の内周側とを連通させる。開口部が形成されていないと仮定した場合のロータの仮想重心位置は、ロータの回転中心からずれた位置にある。開口部は、ロータの重心位置が仮想重心位置から回転中心の方向に移動するように形成される。 (First Aspect) A vacuum pump sucks a gas to be discharged from an intake port and discharges it to the outside. A vacuum pump includes a housing and a rotor. The rotor is arranged on the inner peripheral side of the housing and driven to rotate, and has a first cylindrical portion, a wall portion, and an opening. The first cylindrical portion extends in the rotation axis direction of the rotor. The wall closes the inlet-side end of the first cylinder. The opening is formed in the wall and communicates between the inlet side of the wall and the inner peripheral side of the first cylindrical portion. The hypothetical center of gravity of the rotor, assuming that no opening is formed, is at a position deviated from the center of rotation of the rotor. The opening is formed such that the center of gravity of the rotor moves from the virtual center of gravity toward the center of rotation.
第1態様に係る真空ポンプでは、開口部が、ロータの仮想重心位置をロータの回転中心の方向に移動するように形成されている。これにより、開口部が形成されていないときのロータの重心位置(仮想重心位置)がロータの回転中心からずれた位置に存在していても、開口部を形成することにより、ロータの重心位置がロータの回転中心に存在するようになる。この結果、ロータの重心がロータの回転中心からずれることにより発生する振動及び/又は騒音を低減できる。 In the vacuum pump according to the first aspect, the opening is formed so as to move the virtual center of gravity of the rotor toward the rotation center of the rotor. As a result, even if the center of gravity (virtual center of gravity) of the rotor is at a position deviated from the rotation center of the rotor when the opening is not formed, the center of gravity of the rotor can be shifted by forming the opening. It comes to exist at the center of rotation of the rotor. As a result, it is possible to reduce vibration and/or noise caused by the deviation of the center of gravity of the rotor from the center of rotation of the rotor.
(第2態様)第1態様に係る真空ポンプにおいて、開口部は、ロータの回転中心を通る直線上において、ロータの回転中心を挟むように配置された一対の開口を有してもよい。この場合、仮想重心位置に近い位置にある開口の大きさを、他方の開口の大きさよりも大きくしてもよい。第2態様に係る真空ポンプでは、仮想重心位置に近い側の開口を大きくすることで、仮想重心位置に近い側のロータの重量減少が、仮想重心位置から遠い側のロータの重量減少よりも大きくなる。この結果、ロータの重心位置を仮想重心位置からロータの回転中心の方向に移動できる。 (Second Aspect) In the vacuum pump according to the first aspect, the opening may have a pair of openings arranged to sandwich the rotation center of the rotor on a straight line passing through the rotation center of the rotor. In this case, the size of the opening located near the virtual center of gravity may be larger than the size of the other opening. In the vacuum pump according to the second aspect, by increasing the opening on the side closer to the virtual center of gravity, the weight reduction of the rotor closer to the virtual center of gravity is greater than the weight reduction of the rotor farther from the virtual center of gravity. Become. As a result, the center-of-gravity position of the rotor can be moved from the virtual center-of-gravity position toward the center of rotation of the rotor.
(第3態様)第1態様又は第2態様に係る真空ポンプにおいて、開口部は、ロータの回転中心を通る直線上において、ロータの回転中心を挟むように配置された一対の開口を有してもよい。この場合、仮想重心位置に近い位置にある開口とロータの回転中心との間の距離を、他方の開口とロータの回転中心との間の距離よりも大きくしてもよい。第3態様に係る真空ポンプでは、一対の開口の形成位置をずらすことにより、ロータの重心位置を仮想重心位置からロータの回転中心の方向に移動できる。 (Third Aspect) In the vacuum pump according to the first aspect or the second aspect, the opening has a pair of openings arranged to sandwich the rotation center of the rotor on a straight line passing through the rotation center of the rotor. good too. In this case, the distance between the opening near the virtual center of gravity and the center of rotation of the rotor may be larger than the distance between the other opening and the center of rotation of the rotor. In the vacuum pump according to the third aspect, by shifting the formation positions of the pair of openings, the position of the center of gravity of the rotor can be moved from the imaginary position of the center of gravity toward the rotation center of the rotor.
(第4態様)第1態様~第3態様のいずれかに係る真空ポンプにおいて、開口部は円形であってもよい。第4態様に係る真空ポンプでは、容易な加工により開口部を形成できる。 (Fourth Aspect) In the vacuum pump according to any one of the first to third aspects, the opening may be circular. In the vacuum pump according to the fourth aspect, the opening can be formed by easy processing.
(第5態様)第1態様~第3態様のいずれかに係る真空ポンプにおいて、開口部は四角形であってもよい。第5態様に係る真空ポンプでは、容易な加工により開口部を形成できる。 (Fifth Aspect) In the vacuum pump according to any one of the first to third aspects, the opening may be square. In the vacuum pump according to the fifth aspect, the opening can be formed by easy processing.
(第6態様)第1態様~第3態様のいずれかに係る真空ポンプにおいて、開口部は長穴形状であってもよい。第6態様に係る真空ポンプでは、容易な加工により開口部を形成できる。 (Sixth Aspect) In the vacuum pump according to any one of the first to third aspects, the opening may be elongated. In the vacuum pump according to the sixth aspect, the opening can be formed by easy processing.
(第7態様)第1態様~第6態様のいずれかに係る真空ポンプは、第1ポンプ部材をさらに備えてもよい。第1ポンプ部材は、第1円筒部の内周面と対向して配置され、第1円筒部が回転することにより、第1円筒部の内周側に導かれた排気対象気体を外部に排出する。第7態様に係る真空ポンプでは、開口部により第1円筒部の内周側に導かれた排気対象気体を、第1円筒部の内周面と第1ポンプ部材とにより構成されるポンプ部により外部に排気できる。 (Seventh Aspect) The vacuum pump according to any one of the first to sixth aspects may further include a first pump member. The first pump member is arranged to face the inner peripheral surface of the first cylindrical portion, and the first cylindrical portion rotates to discharge to the outside the exhaust target gas guided to the inner peripheral side of the first cylindrical portion. do. In the vacuum pump according to the seventh aspect, the exhaust target gas guided to the inner peripheral side of the first cylindrical portion by the opening is discharged by the pump portion configured by the inner peripheral surface of the first cylindrical portion and the first pump member. It can be exhausted to the outside.
(第8態様)第1態様~第7態様のいずれかに係る真空ポンプは、第2ポンプ部材をさらに備えてもよい。第2ポンプ部材は、第1円筒部の外周面と対向して配置され、第1円筒部が回転することにより、第1円筒部の外周側に導かれた排気対象気体を外部に排出する。第8態様に係る真空ポンプでは、第1円筒部の外周側に導かれた排気対象気体を、第1円筒部の外周面と第2ポンプ部材とにより構成されるポンプ部により外部に排出できる。 (Eighth Aspect) The vacuum pump according to any one of the first to seventh aspects may further include a second pump member. The second pump member is arranged to face the outer peripheral surface of the first cylindrical portion, and discharges to the outside the exhaust target gas guided to the outer peripheral side of the first cylindrical portion as the first cylindrical portion rotates. In the vacuum pump according to the eighth aspect, the exhaust target gas guided to the outer peripheral side of the first cylindrical portion can be discharged to the outside by the pump portion constituted by the outer peripheral surface of the first cylindrical portion and the second pump member.
(第9態様)第1態様~第8態様のいずれかに係る真空ポンプにおいて、ロータは、第2円筒部を有してもよい。第2円筒部は、壁部に連結され、直径が第1円筒部の直径よりも小さい。この場合、真空ポンプは、ロータ翼と、ステータ翼と、をさらに備えてもよい。ロータ翼は、第2円筒部の外周に配置される。ステータ翼は、ロータ翼に対向する位置に配置される。第9態様に係る真空ポンプでは、第2円筒部に配置されたロータ翼とステータ翼とにより構成されるターボ分子ポンプ部により。排気対象気体を第1円筒部に向けて導くことができる。 (Ninth Aspect) In the vacuum pump according to any one of the first to eighth aspects, the rotor may have a second cylindrical portion. A second cylindrical portion is connected to the wall and has a diameter smaller than the diameter of the first cylindrical portion. In this case, the vacuum pump may further include rotor blades and stator blades. The rotor blades are arranged on the outer circumference of the second cylindrical portion. The stator blades are arranged at positions facing the rotor blades. In the vacuum pump according to the ninth aspect, the turbomolecular pump section configured by the rotor blades and the stator blades arranged in the second cylindrical portion. The exhaust target gas can be guided toward the first cylindrical portion.
(第10態様)第9態様に係る真空ポンプにおいて、開口部は、壁部に最も近い位置に配置されたロータ翼の間に配置されてもよい。第10態様に係る真空ポンプでは、壁部に最も近い位置に配置されたロータ翼が開口部への排気対象気体の流入を妨げなくなるので、排気対象気体を効率よく開口部に流入させることができる。 (Tenth Aspect) In the vacuum pump according to the ninth aspect, the opening may be arranged between the rotor blades arranged closest to the wall. In the vacuum pump according to the tenth aspect, since the rotor blades arranged closest to the wall do not block the flow of the gas to be discharged into the opening, the gas to be discharged can efficiently flow into the opening. .
1 真空ポンプ
2 ハウジング
3 ベース
4 ロータ
5 スペーサ
11 第1端部
12 第2端部
13 吸気口
14 ベース端部
15 排気口
21 シャフト
22 第1円筒部
23 壁部
24 第2円筒部
25 開口部
25a、25a’、25b、25b’ 開口
26 第1ポンプ部材
26a らせん状溝
27 ロータ翼
31 ステータ翼
32 第2ポンプ部材
32a らせん状溝
41A~41E 軸受
42 モータ
42A モータロータ
42B モータステータ
43A、43B 変位センサ
A1 回転軸
S1 第1内部空間
S2 第2内部空間
S3 第3内部空間
S4 第4内部空間
1
Claims (10)
ハウジングと、
前記ハウジングの内周側に配置されて回転駆動されるロータと、
を備え、
前記ロータは、
前記ロータの回転軸方向に延びる第1円筒部と、
前記第1円筒部の前記吸気口側の端部を閉じる壁部と、
前記壁部に形成され、前記壁部の吸気口側と前記第1円筒部の内周側とを連通させる開口部と、
を有し、
前記開口部が形成されていないと仮定した場合の前記ロータの仮想重心位置は、前記ロータの回転中心からずれた位置にあり、
前記ロータの重心位置が、前記仮想重心位置から前記回転中心の方向に移動するように、前記開口部が形成される、
真空ポンプ。 A vacuum pump that sucks a gas to be exhausted from an intake port and discharges it to the outside,
a housing;
a rotor arranged on the inner peripheral side of the housing and driven to rotate;
with
The rotor is
a first cylindrical portion extending in the rotational axis direction of the rotor;
a wall portion that closes the end portion of the first cylindrical portion on the air inlet side;
an opening that is formed in the wall and communicates between the intake port side of the wall and the inner peripheral side of the first cylindrical portion;
has
A hypothetical center of gravity of the rotor assuming that the opening is not formed is at a position deviated from the center of rotation of the rotor,
The opening is formed such that the center of gravity of the rotor moves from the virtual center of gravity toward the center of rotation.
Vacuum pump.
前記仮想重心位置に近い位置にある開口の大きさを、他方の開口の大きさよりも大きくする、請求項1に記載の真空ポンプ。 the opening has a pair of openings arranged to sandwich the center of rotation on a straight line passing through the center of rotation;
2. The vacuum pump according to claim 1, wherein the size of the opening located near the virtual center of gravity is made larger than the size of the other opening.
前記仮想重心位置に近い位置にある開口と前記回転中心との間の距離を、他方の開口と前記回転中心との間の距離よりも大きくする、請求項1に記載の真空ポンプ。 the opening has a pair of openings arranged to sandwich the center of rotation on a straight line passing through the center of rotation;
2. The vacuum pump according to claim 1, wherein the distance between the opening located near the virtual center of gravity and the center of rotation is greater than the distance between the other opening and the center of rotation.
前記真空ポンプは、
前記第2円筒部の外周に配置されたロータ翼と、
前記ロータ翼に対向する位置に配置されたステータ翼と、
をさらに備える、請求項1~8のいずれかに記載の真空ポンプ。 the rotor having a second cylindrical section connected to the wall and having a diameter smaller than the diameter of the first cylindrical section;
The vacuum pump is
a rotor blade disposed on the outer circumference of the second cylindrical portion;
a stator blade arranged at a position facing the rotor blade;
A vacuum pump according to any preceding claim, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022007709A JP2023106779A (en) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | Vacuum pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022007709A JP2023106779A (en) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | Vacuum pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023106779A true JP2023106779A (en) | 2023-08-02 |
Family
ID=87473387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022007709A Pending JP2023106779A (en) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | Vacuum pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023106779A (en) |
-
2022
- 2022-01-21 JP JP2022007709A patent/JP2023106779A/en active Pending
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