JP2875335B2 - 真空ポンプ - Google Patents
真空ポンプInfo
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- JP2875335B2 JP2875335B2 JP9034490A JP9034490A JP2875335B2 JP 2875335 B2 JP2875335 B2 JP 2875335B2 JP 9034490 A JP9034490 A JP 9034490A JP 9034490 A JP9034490 A JP 9034490A JP 2875335 B2 JP2875335 B2 JP 2875335B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空ポンプに係り、特に半導体製造装置の
排気ポンプとして好適なもので、更に詳しくは吐出口を
大気圧またな大気圧近傍の圧力で運転する真空ポンプで
あつて、反応生成物の付着しやすいプロセスに使用する
ドライ型の真空ポンプに好適なものである。
排気ポンプとして好適なもので、更に詳しくは吐出口を
大気圧またな大気圧近傍の圧力で運転する真空ポンプで
あつて、反応生成物の付着しやすいプロセスに使用する
ドライ型の真空ポンプに好適なものである。
〔従来の技術〕 ドライ型の真空ポンプは、吸気口から流入する気体が
通過する流路に油や水が無いため、クリーンな真空が得
られるという優れた特徴をもつが、一方気体を圧縮する
際の発熱を取り去る効果が無くなるため、ポンプ内の温
度が高くなつてしまう。そこで従来は、発熱部の外側に
冷却ジヤケツトを設けて水冷却していた。
通過する流路に油や水が無いため、クリーンな真空が得
られるという優れた特徴をもつが、一方気体を圧縮する
際の発熱を取り去る効果が無くなるため、ポンプ内の温
度が高くなつてしまう。そこで従来は、発熱部の外側に
冷却ジヤケツトを設けて水冷却していた。
第６図は、従来のドライ真空ポンプを示すもので、吸
気口1,排気口２を有するケーシング（ハウジング）３の
内部に、軸受６によつて回転自在に支承されたロータ４
及びケーシング３内に固定され静止しているステータ５
とが設けられている。吸気口１から吸い込まれた気体
は、ロータ４とステータ５から成るポンプ機構部による
圧縮作用により順次圧縮され、吐出口２から大気へ排出
される。その圧縮過程において、気体は圧縮熱が発生す
るが、排気口２に近づく程その圧縮熱量は多くなる。こ
の圧縮熱を取り去るために、図の従来例ではステータ５
の外側に冷却ジヤケツト７を設け、給水口８から供給さ
れる水で冷却するようにしていた。
気口1,排気口２を有するケーシング（ハウジング）３の
内部に、軸受６によつて回転自在に支承されたロータ４
及びケーシング３内に固定され静止しているステータ５
とが設けられている。吸気口１から吸い込まれた気体
は、ロータ４とステータ５から成るポンプ機構部による
圧縮作用により順次圧縮され、吐出口２から大気へ排出
される。その圧縮過程において、気体は圧縮熱が発生す
るが、排気口２に近づく程その圧縮熱量は多くなる。こ
の圧縮熱を取り去るために、図の従来例ではステータ５
の外側に冷却ジヤケツト７を設け、給水口８から供給さ
れる水で冷却するようにしていた。
なお、この種従来技術としては、特開昭62−29796号
公報または実開昭64−46495号公報に記載のものなどが
ある。
公報または実開昭64−46495号公報に記載のものなどが
ある。
上記従来技術では、冷却媒体として主に水を用いてい
たが、水は比熱が大きく、また熱伝導率も大きいため冷
却効果は非常によい。しかし、真空ポンプの吸込気体が
昇華温度の高い、すなわち、低温でも凝固しやすいガス
である場合、ポンプ内部を冷却しすぎると前記ガスが固
体化し、ポンプ内部に反応生成物として付着堆積し、ポ
ンプ流路を閉塞したり、ロータロツクを生じるという欠
点があつた。また、従来これを防止するため、上記実開
昭64−46495号公報に記載のように、冷却水の循環量を
コントロールしてステータの温度を任意に設定すること
も考えられたが、冷却水量をある量以上に減少すると、
冷却むらが生じて全体を均一に冷却できず、真空ポンプ
の性能を低下させるという問題があり、さらに冷却水量
をコントロールするために流量計が必要であるが、この
流量計の狭小部分にカルキが析出して、この面からも安
定した温度コントロールができないという問題があつ
た。
たが、水は比熱が大きく、また熱伝導率も大きいため冷
却効果は非常によい。しかし、真空ポンプの吸込気体が
昇華温度の高い、すなわち、低温でも凝固しやすいガス
である場合、ポンプ内部を冷却しすぎると前記ガスが固
体化し、ポンプ内部に反応生成物として付着堆積し、ポ
ンプ流路を閉塞したり、ロータロツクを生じるという欠
点があつた。また、従来これを防止するため、上記実開
昭64−46495号公報に記載のように、冷却水の循環量を
コントロールしてステータの温度を任意に設定すること
も考えられたが、冷却水量をある量以上に減少すると、
冷却むらが生じて全体を均一に冷却できず、真空ポンプ
の性能を低下させるという問題があり、さらに冷却水量
をコントロールするために流量計が必要であるが、この
流量計の狭小部分にカルキが析出して、この面からも安
定した温度コントロールができないという問題があつ
た。
なお、真空ポンプの排気口にのみヒータを設けて、昇
華性ガスの固体化を防止することも考えられているが、
ヒータを設けて加熱する方法は故障をおこしやすいとい
う欠点があつた。
華性ガスの固体化を防止することも考えられているが、
ヒータを設けて加熱する方法は故障をおこしやすいとい
う欠点があつた。
本発明の目的は、ポンプ流路部に昇華温度の高い気体
が吸込まれても、その気体が固体化してその生成物が流
路に付着堆積するのを防止することのできる真空ポンプ
を得ることにある。
が吸込まれても、その気体が固体化してその生成物が流
路に付着堆積するのを防止することのできる真空ポンプ
を得ることにある。
本発明の他の目的は、冷却液体の循環量をあまり減少
させることなく、吸込気体の凝固を防止し、流路への凝
固物付着を防止できる真空ポンプを得ることにある。
させることなく、吸込気体の凝固を防止し、流路への凝
固物付着を防止できる真空ポンプを得ることにある。
本発明の更に他の目的は、半導体製造装置用として好
適なものであつて、半導体製造装置に使用されている反
応ガスの凝固をおさえ、該反応ガスから生じる反応生成
物が、ステータやケーシングの内壁面に付着堆積するこ
とのない真空ポンプを得ることにある。
適なものであつて、半導体製造装置に使用されている反
応ガスの凝固をおさえ、該反応ガスから生じる反応生成
物が、ステータやケーシングの内壁面に付着堆積するこ
とのない真空ポンプを得ることにある。
本発明の更に他の目的は、反応生成物が流路に付着堆
積するのを防止し、かつステータを均一に冷却できる真
空ポンプを得ることにある。
積するのを防止し、かつステータを均一に冷却できる真
空ポンプを得ることにある。
上記目的を達成するための本発明は、吸気口と排気口
を有するケーシング内にステータ及びロータを収納した
ポンプ機構部と、このポンプ機構部の下方に設けられた
油潤滑軸受とを有し、前記吸気口から吸気された気体が
前記排気口から吐出される真空ポンプにおいて、前記ス
テータの外周に冷却ジャケットを設け、この冷却ジャケ
ットに前記油潤滑軸受に供給する潤滑油と同一の潤滑油
を供給して前記機構部を冷却するものである。
を有するケーシング内にステータ及びロータを収納した
ポンプ機構部と、このポンプ機構部の下方に設けられた
油潤滑軸受とを有し、前記吸気口から吸気された気体が
前記排気口から吐出される真空ポンプにおいて、前記ス
テータの外周に冷却ジャケットを設け、この冷却ジャケ
ットに前記油潤滑軸受に供給する潤滑油と同一の潤滑油
を供給して前記機構部を冷却するものである。
そして好ましくは、前記油潤滑軸受への潤滑経路と冷
却ジャケットへの冷却剤経路とを同一閉ループラインで
構成する；前記油潤滑軸受は転がり軸受であり、かつ前
記ポンプ機構部と転がり軸受との間に位置してポンプ外
部からシールガスを供給される軸封部を備えている；前
記吸気口から吸気された気体は前記ポンプ機構部におい
て大気圧または大気圧近傍の圧力に圧縮され、前記排気
口から大気に排出される；潤滑油を冷却するオイルクー
ラを設けるものである。
却ジャケットへの冷却剤経路とを同一閉ループラインで
構成する；前記油潤滑軸受は転がり軸受であり、かつ前
記ポンプ機構部と転がり軸受との間に位置してポンプ外
部からシールガスを供給される軸封部を備えている；前
記吸気口から吸気された気体は前記ポンプ機構部におい
て大気圧または大気圧近傍の圧力に圧縮され、前記排気
口から大気に排出される；潤滑油を冷却するオイルクー
ラを設けるものである。
本発明では、ステータを冷却する冷却ジヤケツトを設
け、この冷却ジヤケツトに水よりも熱伝導率の悪い冷却
流体、好ましくは、熱伝導率が0.08〜0.25Kcal/m・ｋ・
℃の範囲の冷却剤、例えば、＃90タービン油や＃140タ
ービン油、あるいは真空油などを供給してステータを冷
却するようにしているので、冷却液体の冷却ジヤケツト
への供給流量をあまり減少させることなく、ステータを
ある一定温度以上に保つことができ、吸気されたガスが
圧縮されてもその圧力下においてそのガス昇華温度以上
に保持できるから、真空ポンプの流路に吸気ガスの凝固
物が付着堆積するのを防止できると共に、冷却液体流量
を減じる必要がないから冷却むらも防げる。
け、この冷却ジヤケツトに水よりも熱伝導率の悪い冷却
流体、好ましくは、熱伝導率が0.08〜0.25Kcal/m・ｋ・
℃の範囲の冷却剤、例えば、＃90タービン油や＃140タ
ービン油、あるいは真空油などを供給してステータを冷
却するようにしているので、冷却液体の冷却ジヤケツト
への供給流量をあまり減少させることなく、ステータを
ある一定温度以上に保つことができ、吸気されたガスが
圧縮されてもその圧力下においてそのガス昇華温度以上
に保持できるから、真空ポンプの流路に吸気ガスの凝固
物が付着堆積するのを防止できると共に、冷却液体流量
を減じる必要がないから冷却むらも防げる。
例えば、塩化アルミニウム（AlCl3）を含むガスを吸
気して大気圧近傍まで圧縮し、吐出する真空ポンプにお
いても、本発明によれば、その圧力下における塩化アル
ミニウムの昇華温度以上に流路内温度を保てるから、塩
化アルミニウムが固体化して流路内壁等に付着堆積する
のを防止できる。
気して大気圧近傍まで圧縮し、吐出する真空ポンプにお
いても、本発明によれば、その圧力下における塩化アル
ミニウムの昇華温度以上に流路内温度を保てるから、塩
化アルミニウムが固体化して流路内壁等に付着堆積する
のを防止できる。
なお、冷却液体として、ある一定温度にコントロール
された温水を使用しても、熱伝導率の小さい冷却液体を
使用した場合とほぼ同様に、冷却液体の流量をあまり減
じることなく真空ポンプ内流路をある一定温度以上に保
つことができ、冷却むらも防止できる。
された温水を使用しても、熱伝導率の小さい冷却液体を
使用した場合とほぼ同様に、冷却液体の流量をあまり減
じることなく真空ポンプ内流路をある一定温度以上に保
つことができ、冷却むらも防止できる。
本発明は、冷却媒体として、水より比熱が小さく、熱
伝導率の小さい液体、例えば油を用いることにより、ポ
ンプ内部の温度をある一定温度以下にならないように均
一に冷却し、吸込口から吸込まれる昇華温度の高い物質
を昇華温度以上にして、気体の状態を保ち、固体化して
流路に付着堆積することのないようにしたものである。
伝導率の小さい液体、例えば油を用いることにより、ポ
ンプ内部の温度をある一定温度以下にならないように均
一に冷却し、吸込口から吸込まれる昇華温度の高い物質
を昇華温度以上にして、気体の状態を保ち、固体化して
流路に付着堆積することのないようにしたものである。
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づき説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を示す全体縦断面図で、ハ
ウジング（ケーシング）３は円筒体3a及び上下端板3b,3
cから構成され、上端板3bには吸気口１が、また下端板3
cには排気口２が形成されている。下端板3cの下方には
モータハウジング30が設けられている。吸気口１と排気
口２とを有するハウジング３内には、上下の軸受7a,7b
によつて支承され、モータハウジング30内のモータ８に
より駆動されるロータ４、及びロータ４を囲むようにし
て取付けられたステータ５とから成るポンプ機構部６が
構成されている。吸気口１から吸込まれた気体は、ロー
タ４とステータ５の圧縮作用により順次圧縮され、排気
口２より大気へ排気される。ステータ５の外周側には冷
却ジヤケツト９が設けてあり、オイルポンプ13によつ
て、モータハウジング30下部に溜つた潤滑油10を給油口
11を介して冷却ジヤケツト９に供給している。気体の圧
縮によつて発生した熱は冷却ジヤケツト９に供給された
油10により取り去られる。なお、冷却ジヤケツト９内に
は、リブ9aが設けられていて、ジヤケツト下部に供給さ
れた冷却流体（油）はステータの回りを周方向に旋回し
ながら上方に流れ、ジヤケツト上方から排出される構成
とし、ステータ周方向の温度が均一になるようにしてい
る。
ウジング（ケーシング）３は円筒体3a及び上下端板3b,3
cから構成され、上端板3bには吸気口１が、また下端板3
cには排気口２が形成されている。下端板3cの下方には
モータハウジング30が設けられている。吸気口１と排気
口２とを有するハウジング３内には、上下の軸受7a,7b
によつて支承され、モータハウジング30内のモータ８に
より駆動されるロータ４、及びロータ４を囲むようにし
て取付けられたステータ５とから成るポンプ機構部６が
構成されている。吸気口１から吸込まれた気体は、ロー
タ４とステータ５の圧縮作用により順次圧縮され、排気
口２より大気へ排気される。ステータ５の外周側には冷
却ジヤケツト９が設けてあり、オイルポンプ13によつ
て、モータハウジング30下部に溜つた潤滑油10を給油口
11を介して冷却ジヤケツト９に供給している。気体の圧
縮によつて発生した熱は冷却ジヤケツト９に供給された
油10により取り去られる。なお、冷却ジヤケツト９内に
は、リブ9aが設けられていて、ジヤケツト下部に供給さ
れた冷却流体（油）はステータの回りを周方向に旋回し
ながら上方に流れ、ジヤケツト上方から排出される構成
とし、ステータ周方向の温度が均一になるようにしてい
る。
また、図示のように冷却ジヤケツトはロータ及びステ
ータの最終段側には設けられていない。これは高圧部ほ
ど高温に保つ必要があることと、シールガスによつて最
終段側は冷却されるため、冷却しすぎを防止するためで
ある。
ータの最終段側には設けられていない。これは高圧部ほ
ど高温に保つ必要があることと、シールガスによつて最
終段側は冷却されるため、冷却しすぎを防止するためで
ある。
第２図は、冷却ジヤケツト９への潤滑油10の供給系統
を示す図で、図に示すように潤滑油供給系統は閉ループ
となつており、気体の圧縮熱を冷却ジヤケツト９におい
て奪つて温度が上昇した油10はオイルクーラー17で冷却
水などで冷却された後、再びオイルポンプ13で循環供給
されるように構成されている。潤滑油の温度はオイルク
ーラー17によつて温度コントロールされている。
を示す図で、図に示すように潤滑油供給系統は閉ループ
となつており、気体の圧縮熱を冷却ジヤケツト９におい
て奪つて温度が上昇した油10はオイルクーラー17で冷却
水などで冷却された後、再びオイルポンプ13で循環供給
されるように構成されている。潤滑油の温度はオイルク
ーラー17によつて温度コントロールされている。
なお、第１図に示すように、本実施例では、オイルポ
ンプ13がころがり軸受7a,7bへの潤滑油供給の働きも兼
用しており、軸受への潤滑油経路と冷却ジヤケツトへの
冷却剤経路とは同一閉ループラインで構成されている。
すなわち、オイルポンプ13から吐出された潤滑油の一部
は給油口12a,12bを通り、上下軸受7a,7bにそれぞれ給油
されるように構成されている。このように構成すること
により、潤滑油系路と冷却剤系路を兼用できるから、装
置をコンパクト化することができる。
ンプ13がころがり軸受7a,7bへの潤滑油供給の働きも兼
用しており、軸受への潤滑油経路と冷却ジヤケツトへの
冷却剤経路とは同一閉ループラインで構成されている。
すなわち、オイルポンプ13から吐出された潤滑油の一部
は給油口12a,12bを通り、上下軸受7a,7bにそれぞれ給油
されるように構成されている。このように構成すること
により、潤滑油系路と冷却剤系路を兼用できるから、装
置をコンパクト化することができる。
ポンプ機構部６と上軸受7aとの間には軸封部14が形成
されており、この軸封部14にはシールガス供給口15を介
して外部からシールガスが供給される。このシールガス
としては、吸気口２から吸入される気体と反応すること
がないように、乾燥窒素などを用いる。シールガス供給
口15からロータ表面に吐出されたシールガスは上下２方
向に分かて流れ、一部はポンプ機構部６へ流入して吸気
口１から流入した気体と一緒に排気口２から排気され、
残りは上軸受7aを通つてモータ室16へ入り、シールガス
排気口17から排気される。この２方向に分かれて流れる
シールガスによつて、軸受部に供給された潤滑油がポン
プ機構部６に流入するのを防ぐと共に、吸気口１から流
入した気体がモータ室16に流入するのも防止している。
されており、この軸封部14にはシールガス供給口15を介
して外部からシールガスが供給される。このシールガス
としては、吸気口２から吸入される気体と反応すること
がないように、乾燥窒素などを用いる。シールガス供給
口15からロータ表面に吐出されたシールガスは上下２方
向に分かて流れ、一部はポンプ機構部６へ流入して吸気
口１から流入した気体と一緒に排気口２から排気され、
残りは上軸受7aを通つてモータ室16へ入り、シールガス
排気口17から排気される。この２方向に分かれて流れる
シールガスによつて、軸受部に供給された潤滑油がポン
プ機構部６に流入するのを防ぐと共に、吸気口１から流
入した気体がモータ室16に流入するのも防止している。
次に前述した本発明の実施例の動作を説明する。吸気
口２から吸い込まれた気体は、ロータ４とステータ５か
ら成るポンプ機構部６の流路内で順次圧縮され、排気口
２を通つて大気へ排気される。排気過程において、ロー
タ４が高速回転している部分では、気体は高温になり、
その熱がステータ５に伝導される。このままの状態では
気体温度が高くなりポンプ機構部６における圧縮性能が
低下し、ポンプ性能が低下したり、熱膨張によりロータ
４とステータ５が接触することがあるが、本発明では冷
却ジヤケツト９に潤滑油を流して油冷却することがで
き、安定した冷却により一定温度に保つことができる。
口２から吸い込まれた気体は、ロータ４とステータ５か
ら成るポンプ機構部６の流路内で順次圧縮され、排気口
２を通つて大気へ排気される。排気過程において、ロー
タ４が高速回転している部分では、気体は高温になり、
その熱がステータ５に伝導される。このままの状態では
気体温度が高くなりポンプ機構部６における圧縮性能が
低下し、ポンプ性能が低下したり、熱膨張によりロータ
４とステータ５が接触することがあるが、本発明では冷
却ジヤケツト９に潤滑油を流して油冷却することがで
き、安定した冷却により一定温度に保つことができる。
真空ポンプの吸気口２が例えば半導体製造装置のアル
ミドライエツチング装置の反応炉に連結されている場合
には、エツチング後の反応生成物としては、塩化アルミ
ニウム（AlCl3）が生成する。この昇華温度特性は第３
図に示すように圧縮と温度の関係によつて、固相側と気
相側に分れる。第３図において、18は従来技術のデー
タ、19は本発明の一実施例のデータを示している。
ミドライエツチング装置の反応炉に連結されている場合
には、エツチング後の反応生成物としては、塩化アルミ
ニウム（AlCl3）が生成する。この昇華温度特性は第３
図に示すように圧縮と温度の関係によつて、固相側と気
相側に分れる。第３図において、18は従来技術のデー
タ、19は本発明の一実施例のデータを示している。
冷却ジヤケツト９に水を供給して水冷却するとステー
タ５内部温度は塩化アルミニウムの昇華温度特性曲線の
固相側に位置し、このため塩化アルミニウム（以下AlCl
3と称す）が固体化しステータ５の内壁にAlCl3が付着堆
積してしまう。本実施例では冷却ジヤケツト９に油を供
給してステータを油冷却するが、油の熱伝導率は水の熱
伝導率に比べて約1/5と低いので、水，油の同温度で使
用する場合には、油の方がステータ５内部温度を高くす
るこができる。その結果、ステータ５内部温度はAlCl3
の昇華温度特性曲線の気相側の位置に保つことができ、
ステータ５の内壁に反応生成物が付着するのを防止でき
る。
タ５内部温度は塩化アルミニウムの昇華温度特性曲線の
固相側に位置し、このため塩化アルミニウム（以下AlCl
3と称す）が固体化しステータ５の内壁にAlCl3が付着堆
積してしまう。本実施例では冷却ジヤケツト９に油を供
給してステータを油冷却するが、油の熱伝導率は水の熱
伝導率に比べて約1/5と低いので、水，油の同温度で使
用する場合には、油の方がステータ５内部温度を高くす
るこができる。その結果、ステータ５内部温度はAlCl3
の昇華温度特性曲線の気相側の位置に保つことができ、
ステータ５の内壁に反応生成物が付着するのを防止でき
る。
本発明の作用を第４図により更に詳しく説明する。図
において、18は従来技術のデータ、19は本発明の一実施
例のデータを示す。
において、18は従来技術のデータ、19は本発明の一実施
例のデータを示す。
前述の冷却ジヤケツト９に水を供給して水冷却すると
ステータ５内部温度はAlCl3の昇華温度特性曲線Ａの固
相側に位置し、ステータ５内壁にAlCl3が付着堆積す
る。水の熱伝導は水温が40℃の時0.54Kcal/m・ｈ・℃で
油などに比べ、熱伝導率が大きい。本発明では、冷却ジ
ヤケツト９に熱伝導率が0.08〜0.25Kcal/m・ｈ・℃の冷
却剤を供給する。この条件を満たす好適な冷却剤として
は、潤滑油（＃90タービン油，＃140タービン油），真
空油（アルキルジフエニルエーテル系，パーフルオロポ
リエーテル系），鉱油，合成油，エチレングリコール，
エチルアルコールなどがある。例えば、冷却剤として潤
滑油を使用した場合、潤滑油の熱伝導率は水の熱伝導率
に比べ、約1/5と悪いので、水，潤滑油を同温度とした
場合、潤滑油の方が高い温度にできるからステータ５内
部温度を高くでき、ステータ５内部温度をAlCl3の昇華
温度特性曲線Ａの気相側の位置に保つことができる。こ
の結果、ステータ５内壁に反応生成物が付着するのを防
止できる。
ステータ５内部温度はAlCl3の昇華温度特性曲線Ａの固
相側に位置し、ステータ５内壁にAlCl3が付着堆積す
る。水の熱伝導は水温が40℃の時0.54Kcal/m・ｈ・℃で
油などに比べ、熱伝導率が大きい。本発明では、冷却ジ
ヤケツト９に熱伝導率が0.08〜0.25Kcal/m・ｈ・℃の冷
却剤を供給する。この条件を満たす好適な冷却剤として
は、潤滑油（＃90タービン油，＃140タービン油），真
空油（アルキルジフエニルエーテル系，パーフルオロポ
リエーテル系），鉱油，合成油，エチレングリコール，
エチルアルコールなどがある。例えば、冷却剤として潤
滑油を使用した場合、潤滑油の熱伝導率は水の熱伝導率
に比べ、約1/5と悪いので、水，潤滑油を同温度とした
場合、潤滑油の方が高い温度にできるからステータ５内
部温度を高くでき、ステータ５内部温度をAlCl3の昇華
温度特性曲線Ａの気相側の位置に保つことができる。こ
の結果、ステータ５内壁に反応生成物が付着するのを防
止できる。
なお、本発明では冷却剤として、0.08〜0.25Kcal/m・
ｈ・℃の範囲の熱伝導率のものを使用するようにしてい
るが、その理由は、熱伝導率が0.25Kcal/m・ｈ・℃の冷
却剤を使用した場合、第４図の曲線19aに示すように、
ステータの第１段から第８段の温度が変化し、AlCl3の
昇華温度曲線Ａにかなり近接する部分が出てくるため、
これ以上大きな熱伝導率のものを使用すると、AlCl3が
固体化する可能性がある。このように、AlCl3の固体化
を防止するためには熱伝導率が0.25Kcal/m・ｈ・℃以上
のものを使用するのが良い。また、熱伝導率が0.08Kcal
/m・ｈ・℃の冷却剤を使用した場合、ステータの温度は
第４図の曲線19bに示すようにほぼ保たれるが、これよ
りも更に熱伝導率の小さい冷却剤を使用すると、ステー
タ５の冷却が不十分となり、ステータが高温となり、例
えば約250℃以上になると、ステータ５の合せ面に介在
させたシール剤が破壊されたり、圧縮ガスの冷却が不十
分となつて圧縮性能を低下させてしまう。ステータ５の
温度を250℃以下に保つのが良く、そのためには熱伝導
率が0.08Kcal/m・ｈ・℃以上の冷却剤を使用するのがよ
い。
ｈ・℃の範囲の熱伝導率のものを使用するようにしてい
るが、その理由は、熱伝導率が0.25Kcal/m・ｈ・℃の冷
却剤を使用した場合、第４図の曲線19aに示すように、
ステータの第１段から第８段の温度が変化し、AlCl3の
昇華温度曲線Ａにかなり近接する部分が出てくるため、
これ以上大きな熱伝導率のものを使用すると、AlCl3が
固体化する可能性がある。このように、AlCl3の固体化
を防止するためには熱伝導率が0.25Kcal/m・ｈ・℃以上
のものを使用するのが良い。また、熱伝導率が0.08Kcal
/m・ｈ・℃の冷却剤を使用した場合、ステータの温度は
第４図の曲線19bに示すようにほぼ保たれるが、これよ
りも更に熱伝導率の小さい冷却剤を使用すると、ステー
タ５の冷却が不十分となり、ステータが高温となり、例
えば約250℃以上になると、ステータ５の合せ面に介在
させたシール剤が破壊されたり、圧縮ガスの冷却が不十
分となつて圧縮性能を低下させてしまう。ステータ５の
温度を250℃以下に保つのが良く、そのためには熱伝導
率が0.08Kcal/m・ｈ・℃以上の冷却剤を使用するのがよ
い。
なお、第１図に示す実施例では、オイルクーラー17を
モータハウジング30の外に設けている例を示したが、オ
イルクーラー17はモータハウジング30内に設けてもよ
い。
モータハウジング30の外に設けている例を示したが、オ
イルクーラー17はモータハウジング30内に設けてもよ
い。
第５図は本発明の他の実施例を示す。上記実施例で
は、軸受への潤滑油経路と、冷却ジヤケツトへの冷却剤
経路とを同一閉ループで構成した例を示したが、本実施
例では、潤滑油系路は上，下軸受7a,7bへの給油のみと
し、ステータ５部の冷却は別置の給液ポンプ20により温
水を供給して行うようにしたものである。つまり、水タ
ンク21から出た水は給液ポンプ20により、給水口23を通
つて冷却ジヤケツト９に入る。冷却ジヤケツト９に入つ
た水は、ロータ４とステータ５による気体の圧縮作用に
より発生した熱によつてステータ５を介して徐々に温め
られ、温水となつて再び水タンク21に戻る閉ループとな
つている。閉ループのままだと温度が徐々に上昇し、か
なりの高温になつてしまうので、閉ループ内の温水の温
度を一定に保つため、水タンク内21内に給水管25から冷
却水を供給し、水タンク21内の温水を排水管26から排出
するように構成している。排水管26には水タンク21内の
温水を外部に排出し、外部からの給水を水タンク内に導
くための温調弁22が設けられている。この温調弁22は水
タンク21内の温水24を一定温度にコントロールするもの
で、第３図または第４図は示したAlCl3の昇華温度曲線
Ａの気相側にステータ５の温度を保持する水タンク内の
温水を排出させる。これによつて、ステータ５内壁など
ポンプ流路に反応生成物が固体化して付着しないように
している。
は、軸受への潤滑油経路と、冷却ジヤケツトへの冷却剤
経路とを同一閉ループで構成した例を示したが、本実施
例では、潤滑油系路は上，下軸受7a,7bへの給油のみと
し、ステータ５部の冷却は別置の給液ポンプ20により温
水を供給して行うようにしたものである。つまり、水タ
ンク21から出た水は給液ポンプ20により、給水口23を通
つて冷却ジヤケツト９に入る。冷却ジヤケツト９に入つ
た水は、ロータ４とステータ５による気体の圧縮作用に
より発生した熱によつてステータ５を介して徐々に温め
られ、温水となつて再び水タンク21に戻る閉ループとな
つている。閉ループのままだと温度が徐々に上昇し、か
なりの高温になつてしまうので、閉ループ内の温水の温
度を一定に保つため、水タンク内21内に給水管25から冷
却水を供給し、水タンク21内の温水を排水管26から排出
するように構成している。排水管26には水タンク21内の
温水を外部に排出し、外部からの給水を水タンク内に導
くための温調弁22が設けられている。この温調弁22は水
タンク21内の温水24を一定温度にコントロールするもの
で、第３図または第４図は示したAlCl3の昇華温度曲線
Ａの気相側にステータ５の温度を保持する水タンク内の
温水を排出させる。これによつて、ステータ５内壁など
ポンプ流路に反応生成物が固体化して付着しないように
している。
本発明によれば、冷却液体の冷却ジヤケツトへの供給
流量をあまり減少させることなくステータをある一定温
度以上に保持できるので、安定した冷却が行えると共
に、真空ポンプの流路に吸気ガスの凝固物が付着堆積す
るのを防止できる効果がある。
流量をあまり減少させることなくステータをある一定温
度以上に保持できるので、安定した冷却が行えると共
に、真空ポンプの流路に吸気ガスの凝固物が付着堆積す
るのを防止できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す真空ポンプの全体縦断
面図、第２図は第１図に示す実施例の冷却フローを示す
系統図、第３図及び第４図はそれぞれ塩化アルミニウム
（AlCl3）の昇華温度特性曲線とステータの各段におけ
る温度を従来装置と比較して示した線図、第５図は本発
明の他の実施例を示す真空ポンプの全体縦断面図、第６
図は従来の真空ポンプを示す縦断面図である。 １……吸気口、２……排気口、３……ハウジング（ケー
シング）、４……ロータ、５……ステータ、６……ポン
プ機構部、7a……上軸受、7b……下軸受、８……モー
タ、９……冷却ジヤケツト、10……油（冷却液体）、1
1,12……給油口、13……オイルポンプ、17……オイルク
ーラ、20……給液ポンプ、21……水タンク、22……温調
弁、23……給水口、24……冷却水。
面図、第２図は第１図に示す実施例の冷却フローを示す
系統図、第３図及び第４図はそれぞれ塩化アルミニウム
（AlCl3）の昇華温度特性曲線とステータの各段におけ
る温度を従来装置と比較して示した線図、第５図は本発
明の他の実施例を示す真空ポンプの全体縦断面図、第６
図は従来の真空ポンプを示す縦断面図である。 １……吸気口、２……排気口、３……ハウジング（ケー
シング）、４……ロータ、５……ステータ、６……ポン
プ機構部、7a……上軸受、7b……下軸受、８……モー
タ、９……冷却ジヤケツト、10……油（冷却液体）、1
1,12……給油口、13……オイルポンプ、17……オイルク
ーラ、20……給液ポンプ、21……水タンク、22……温調
弁、23……給水口、24……冷却水。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−275595（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−46495（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04D 19/04
Claims (5)
- 【請求項１】吸気口と排気口を有するケーシング内にス
テータ及びロータを収納したポンプ機構部と、このポン
プ機構部の下方に設けられた油潤滑軸受とを有し、前記
吸気口から吸気された気体が前記排気口から吐出される
真空ポンプにおいて、前記ステータの外周に冷却ジャケ
ットを設け、この冷却ジャケットに前記油潤滑軸受に供
給する潤滑油と同一の潤滑油を供給して前記機構部を冷
却することを特徴とする真空ポンプ。 - 【請求項２】前記油潤滑軸受への潤滑経路と冷却ジャケ
ットへの冷却剤経路とを同一閉ループラインで構成した
ことを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。 - 【請求項３】前記油潤滑軸受は転がり軸受であり、かつ
前記ポンプ機構部と転がり軸受との間に位置してポンプ
外部からシールガスを供給される軸封部を備えているこ
とを特徴とする請求項２に記載の真空ポンプ。 - 【請求項４】前記吸気口から吸気された気体は前記ポン
プ機構部において大気圧または大気圧近傍の圧力に圧縮
され、前記排気口から大気に排出されるものであること
を特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。 - 【請求項５】潤滑油を冷却するオイルクーラを設けたこ
とを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9034490A JP2875335B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 真空ポンプ |
| KR1019910005355A KR950007378B1 (ko) | 1990-04-06 | 1991-04-03 | 진공펌프 |
| DE69125044T DE69125044T2 (de) | 1990-04-06 | 1991-04-04 | Vakuumpumpe |
| EP91105353A EP0451708B1 (en) | 1990-04-06 | 1991-04-04 | Vacuum pump |
| CN91102168A CN1019675B (zh) | 1990-04-06 | 1991-04-06 | 真空泵 |
| US07/682,265 US5190438A (en) | 1990-04-06 | 1991-04-08 | Vacuum pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9034490A JP2875335B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290091A JPH03290091A (ja) | 1991-12-19 |
| JP2875335B2 true JP2875335B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=13995913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9034490A Expired - Lifetime JP2875335B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875335B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010081399A (ko) * | 2000-02-14 | 2001-08-29 | 윤권중 | 진공펌프 특성 변환 시스템 |
| KR101245644B1 (ko) * | 2011-05-04 | 2013-03-20 | 대우조선해양 주식회사 | 해상 구조물용 천연가스 공급 시스템의 펌프 연결구조 |
| JP5990943B2 (ja) * | 2012-03-12 | 2016-09-14 | 株式会社島津製作所 | ターボ分子ポンプ |
-
1990
- 1990-04-06 JP JP9034490A patent/JP2875335B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03290091A (ja) | 1991-12-19 |
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