JP2998441B2 - ターボ真空ポンプ - Google Patents
ターボ真空ポンプInfo
- Publication number
- JP2998441B2 JP2998441B2 JP4219992A JP21999292A JP2998441B2 JP 2998441 B2 JP2998441 B2 JP 2998441B2 JP 4219992 A JP4219992 A JP 4219992A JP 21999292 A JP21999292 A JP 21999292A JP 2998441 B2 JP2998441 B2 JP 2998441B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- exhaust
- motor
- port
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0442—Active magnetic bearings with devices affected by abnormal, undesired or non-standard conditions such as shock-load, power outage, start-up or touchdown
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/047—Details of housings; Mounting of active magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/02—Relieving load on bearings using mechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
- F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気口と排気口を有す
るハウジング内に排気ポンプ部を有し、この排気ポンプ
部の作用で吸気口から吸込んだ気体を圧縮し排気口より
排気するターボ真空ポンプに関するものである。
るハウジング内に排気ポンプ部を有し、この排気ポンプ
部の作用で吸気口から吸込んだ気体を圧縮し排気口より
排気するターボ真空ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ターボ真空ポンプは、例えば特公平３−
７０３９号公報に記載されているように、吸気口と排気
口を有するハウジングの内部に、２個のころがり玉軸受
によって回転自在に垂直に支承されたロータと、吸気口
側から排気口側に至る間のハウジング内に順次配設され
た遠心圧縮ポンプ段及び円周流圧縮ポンプ段とを備えて
いる。前述の圧縮ポンプ段は、ロータに取り付けられた
遠心羽根車と、これら羽根車を囲うように設置され静止
している遠心ステータから構成され、円周流圧縮ポンプ
段は、ロータに取り付けられた円周流羽根車と、これら
羽根車を囲うように設置され静止している円周流ステー
タから構成されている。これらのポンプ段は、いずれも
ロータを支承するころがり玉軸受よりオーバーハングし
ており、吸気口側にはロータを支承する軸受はない。そ
して、これらのポンプ段は、ロータに連結したモータに
より駆動されるようになっている。
７０３９号公報に記載されているように、吸気口と排気
口を有するハウジングの内部に、２個のころがり玉軸受
によって回転自在に垂直に支承されたロータと、吸気口
側から排気口側に至る間のハウジング内に順次配設され
た遠心圧縮ポンプ段及び円周流圧縮ポンプ段とを備えて
いる。前述の圧縮ポンプ段は、ロータに取り付けられた
遠心羽根車と、これら羽根車を囲うように設置され静止
している遠心ステータから構成され、円周流圧縮ポンプ
段は、ロータに取り付けられた円周流羽根車と、これら
羽根車を囲うように設置され静止している円周流ステー
タから構成されている。これらのポンプ段は、いずれも
ロータを支承するころがり玉軸受よりオーバーハングし
ており、吸気口側にはロータを支承する軸受はない。そ
して、これらのポンプ段は、ロータに連結したモータに
より駆動されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
ては、構造が簡単で製造コストも高くならないが、一方
排気される気体の流体力によって発生するスラスト力は
大きくキャンセルされず、また回転する部分のオーバー
ハング部が大きいため高速化が難しいという問題があ
る。
ては、構造が簡単で製造コストも高くならないが、一方
排気される気体の流体力によって発生するスラスト力は
大きくキャンセルされず、また回転する部分のオーバー
ハング部が大きいため高速化が難しいという問題があ
る。
【０００４】本発明の目的は、構造が簡単で製造コスト
も高くならず高速回転化が容易なターボ真空ポンプを提
供することにある。また、本発明の他の目的は、排気さ
れる気体の流体力によって発生するスラスト力を小さく
することができるターボ真空ポンプを提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、取り扱われる気体が腐
食性のものであっても不具合を生じることなく作動可能
なターボ真空ポンプを提供することにある。
も高くならず高速回転化が容易なターボ真空ポンプを提
供することにある。また、本発明の他の目的は、排気さ
れる気体の流体力によって発生するスラスト力を小さく
することができるターボ真空ポンプを提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、取り扱われる気体が腐
食性のものであっても不具合を生じることなく作動可能
なターボ真空ポンプを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、吸気口と排
気口とを有するハウジング内に排気ポンプとモータとが
一体に形成されたロータ収容し、排気ポンプの作用で吸
気口から吸込んだ気体を圧縮し排気口から大気へ排気す
るターボ真空ポンプにおいて、排気ポンプを吸気口と排
気口との軸方向中間部に、モータを吸気口を挟んで排気
ポンプの軸方向反対側にそれぞれ配置し、ロータをその
両端側においてハウジングに軸受手段を用いて回動可能
に支持し、吸気口とモータとの軸方向中間部にネジシー
ルからなる第１のシール手段を配置し、この第１のシー
ル手段は吸気口から吸込んだ気体がモータ側に流入する
のを防止し、吸込み口からモータ側へ漏れた吸込み気体
はこの第１のシール手段で圧縮されて前記排気口に導か
れ、吸込み気体の残りは排気ポンプが備える遠心圧縮ポ
ンプ段、次いで円周流圧縮ポンプ段で順次圧縮された後
に排気口に導かれることにより達成される。この構成に
おいて、ロータの両端側に配置された軸受手段は、一端
側がラジアル能動磁気軸受とスラスト能動磁気軸受、他
端側がラジアル能動磁気軸受とスラスト永久磁石軸受で
あることが望ましい。また、第１のシール手段における
ねじシールの径を、排気ポンプの少なくとも最終段の羽
根車外径より大きくなるようにすることが望ましい。さ
らに、軸受手段は、ハウジングの両端側に形成された第
１の軸受室及び第２の軸受室内に収納され、モータはハ
ウジングに形成されたモータ室内に収納され、モータ室
には第２排気口を設け、この第２排気口と排気口とを圧
力バランスパイプにより連通することが望ましい。さら
にまた、軸受手段は、ハウジングの両端側に形成された
第１の軸受室及び第２の軸受室内に収納され、モータは
ハウジングに形成されたモータ室内に収納され、第１の
軸受室及び第２の軸受室にはそれぞれパージガス供給口
を設け、第１のシール手段とモータ室の間には第２のシ
ール手段を設け、排気ポンプと第２の軸受室の間に第３
のシール手段を設け、モータ室と第２のシール手段の間
には第２排気口を設け、この第２排気口と排気口とを圧
力バランスパイプにより連通することが望ましい。
気口とを有するハウジング内に排気ポンプとモータとが
一体に形成されたロータ収容し、排気ポンプの作用で吸
気口から吸込んだ気体を圧縮し排気口から大気へ排気す
るターボ真空ポンプにおいて、排気ポンプを吸気口と排
気口との軸方向中間部に、モータを吸気口を挟んで排気
ポンプの軸方向反対側にそれぞれ配置し、ロータをその
両端側においてハウジングに軸受手段を用いて回動可能
に支持し、吸気口とモータとの軸方向中間部にネジシー
ルからなる第１のシール手段を配置し、この第１のシー
ル手段は吸気口から吸込んだ気体がモータ側に流入する
のを防止し、吸込み口からモータ側へ漏れた吸込み気体
はこの第１のシール手段で圧縮されて前記排気口に導か
れ、吸込み気体の残りは排気ポンプが備える遠心圧縮ポ
ンプ段、次いで円周流圧縮ポンプ段で順次圧縮された後
に排気口に導かれることにより達成される。この構成に
おいて、ロータの両端側に配置された軸受手段は、一端
側がラジアル能動磁気軸受とスラスト能動磁気軸受、他
端側がラジアル能動磁気軸受とスラスト永久磁石軸受で
あることが望ましい。また、第１のシール手段における
ねじシールの径を、排気ポンプの少なくとも最終段の羽
根車外径より大きくなるようにすることが望ましい。さ
らに、軸受手段は、ハウジングの両端側に形成された第
１の軸受室及び第２の軸受室内に収納され、モータはハ
ウジングに形成されたモータ室内に収納され、モータ室
には第２排気口を設け、この第２排気口と排気口とを圧
力バランスパイプにより連通することが望ましい。さら
にまた、軸受手段は、ハウジングの両端側に形成された
第１の軸受室及び第２の軸受室内に収納され、モータは
ハウジングに形成されたモータ室内に収納され、第１の
軸受室及び第２の軸受室にはそれぞれパージガス供給口
を設け、第１のシール手段とモータ室の間には第２のシ
ール手段を設け、排気ポンプと第２の軸受室の間に第３
のシール手段を設け、モータ室と第２のシール手段の間
には第２排気口を設け、この第２排気口と排気口とを圧
力バランスパイプにより連通することが望ましい。
【０００６】
【作用】モ−タが回転すると、ハウジングに対し両端側
を軸受手段により支持されているロ−タが回転し、これ
により、吸気口と排気口との間に配設される排気ポンプ
部が作動し、排気作用が行われる。また、このロ−タの
回転により、ねじシ−ルからなる第１のシ−ル手段も吸
気口から吸気される気体の一部の排気を行う。このロ−
タの回転は、軸受手段が回転体の両端にあるので高速回
転化が容易になる。また、排気作用が行われていると
き、ねじシ−ルからなる第１のシ−ル手段のねじシ−ル
の径が、排気ポンプ部の少なくとも最終段の羽根車外径
より大きいくなるようにしものであるので、排気ポンプ
部で気体の流体力によって発生するスラスト力をある程
度キャンセルして小さくすることができる。従って、ス
ラスト軸受を小さくしたり、ころがり軸受の場合は軸受
寿命を長くすることができる。また、取扱われる気体が
腐食性の場合には、軸受手段が収納されている軸受室に
外部からパ−ジガスが供給される。この供給されたガス
は、軸受手段、モ−タを流れ排気口から排気され、これ
により、排気ポンプ部及び第１のシ−ル手段から排気さ
れる腐食性の気体が軸受室やモ−タ室に流入しないよう
にしている。
を軸受手段により支持されているロ−タが回転し、これ
により、吸気口と排気口との間に配設される排気ポンプ
部が作動し、排気作用が行われる。また、このロ−タの
回転により、ねじシ−ルからなる第１のシ−ル手段も吸
気口から吸気される気体の一部の排気を行う。このロ−
タの回転は、軸受手段が回転体の両端にあるので高速回
転化が容易になる。また、排気作用が行われていると
き、ねじシ−ルからなる第１のシ−ル手段のねじシ−ル
の径が、排気ポンプ部の少なくとも最終段の羽根車外径
より大きいくなるようにしものであるので、排気ポンプ
部で気体の流体力によって発生するスラスト力をある程
度キャンセルして小さくすることができる。従って、ス
ラスト軸受を小さくしたり、ころがり軸受の場合は軸受
寿命を長くすることができる。また、取扱われる気体が
腐食性の場合には、軸受手段が収納されている軸受室に
外部からパ−ジガスが供給される。この供給されたガス
は、軸受手段、モ−タを流れ排気口から排気され、これ
により、排気ポンプ部及び第１のシ−ル手段から排気さ
れる腐食性の気体が軸受室やモ−タ室に流入しないよう
にしている。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。
る。
【０００８】図１は本発明による真空ポンプの全体構造
を示すものである。
を示すものである。
【０００９】吸気口２と排気口３を有しているハウジン
グ１内には、ロータ４が収められている。このロ−タ４
は、一端側のロ−タ軸４Ａがラジアル能動磁気軸受５と
スラスト能動磁気軸受７により支承され、他端側のロ−
タ軸４Ｂがラジアル能動磁気軸受６と永久磁石より成る
スラスト受動磁気軸受８により支承されている。また、
ラジアル能動磁気軸受５及び６より軸端側には、タッチ
ダウン軸受１５及び１６が設けられている。これらラジ
アル能動磁気軸受５、スラスト能動磁気軸受７及びタッ
チダウン軸受１５は、ハウジング１の第１の軸受室９内
に収められている。また、ラジアル能動磁気軸受６、ス
ラスト受動磁気軸受８及びタッチダウン軸受１６は、ハ
ウジング１の第２の軸受室１０内に収められている。前
述のロータ４は、ハウジング１のモ−タ室１２内に配設
されているモータ１３により駆動される。ラジアル能動
磁気軸受５及び６の近くには、ラジアル位置センサ１７
及び１８が設けられており、スラスト能動磁気軸受１７
の近くには、スラスト位置センサ１９が設けられてい
る。吸気口２と排気口３との間には、吸気口２側から排
気口３側に至る間のハウジング１内に順次配設された遠
心圧縮ポンプ段２１及び円周流圧縮ポンプ段２２とから
なる排気ポンプ部２０を備えている。前述の遠心圧縮ポ
ンプ段２１は、ロータ４に取り付けられた複数の遠心羽
根車２１Ａとこれら遠心羽根車２１Ａを囲むようにハウ
ジング１側に配設され静止している遠心ステータ２１Ｂ
からなっている。また、円周流圧縮ポンプ段２２は、ロ
ータ４に取り付けられた複数の円周流羽根車２２Ａとこ
れら円周流羽根車２２Ａを囲うように設置され静止して
いる及び円周流ステータ２２Ｂとからなってる。吸気口
２の反排気口３側には、ロ−タ４の突出面部２５Ａとこ
の突出面部２５Ａに対向するハウジング１に設けられた
ねじシール２５Ｂからなる第１のシール手段２５が配設
されている。このねじシール２５Ｂにおけるねじ方向
は、ロ−タ回転時に、吸気口２から吸込まれた気体の一
部を吸引圧縮しモ−タ室１２側に排気するように加工さ
れている。また、このねじシール２５Ｂの径は、排気ポ
ンプ部２０の少くとも最終段の羽根車外径より大きくな
るように設定されている。これにより、排気ポンプ部２
０において気体の流体力によって発生するスラスト力
は、ある程度キャンセルすることが出来る。なお、この
第１のシール手段２５のねじシール２５Ｂは、図１の実
施例ではハウジング１に設けられているが、ロ−タ４側
に設けても良い。そして、これら吸気口３、排気ポンプ
部２０、第１のシール手段２５及びモ−タ１３はすべて
２個のラジアル能動磁気軸受５と６の間に位置してい
る。ロ−タ４を駆動するためのモータ１３が設置されて
いるモータ室１２には、第２排気口２６が設けられてお
り、この第２排気口２６と排気口２は、圧力バランスパ
イプ２７によって連通している。第１の軸受室９及び第
２の軸受室１０には、第１のパージガス供給口２８及び
第２のパージガス供給口２９が設けられており、供給パ
イプ３０を介して外部から窒素等不活性ガスがパージガ
スとして供給されるようになっている。この供給される
ガスのガス圧は、排気ポンプ部２０及び第１のシ−ル手
段２５から排気される気体が軸受室やモ−タ室に流入し
ないように設定されている。モータ室１２と第２排気口
２６の間には、ラビリンスシールからなる第２のシール
手段３１が設けられ、ハウジング１内の各ポンプ段とモ
−タ室１２側とのシ−ルが行われる。また、第２の軸受
室１０と排気口３の間には、同じくラビリンスシールか
らなる第３のシール手段３２が設けられ、ハウジング１
内の各ポンプ段と第２の軸受室１０側とのシ−ルが行わ
れる。
グ１内には、ロータ４が収められている。このロ−タ４
は、一端側のロ−タ軸４Ａがラジアル能動磁気軸受５と
スラスト能動磁気軸受７により支承され、他端側のロ−
タ軸４Ｂがラジアル能動磁気軸受６と永久磁石より成る
スラスト受動磁気軸受８により支承されている。また、
ラジアル能動磁気軸受５及び６より軸端側には、タッチ
ダウン軸受１５及び１６が設けられている。これらラジ
アル能動磁気軸受５、スラスト能動磁気軸受７及びタッ
チダウン軸受１５は、ハウジング１の第１の軸受室９内
に収められている。また、ラジアル能動磁気軸受６、ス
ラスト受動磁気軸受８及びタッチダウン軸受１６は、ハ
ウジング１の第２の軸受室１０内に収められている。前
述のロータ４は、ハウジング１のモ−タ室１２内に配設
されているモータ１３により駆動される。ラジアル能動
磁気軸受５及び６の近くには、ラジアル位置センサ１７
及び１８が設けられており、スラスト能動磁気軸受１７
の近くには、スラスト位置センサ１９が設けられてい
る。吸気口２と排気口３との間には、吸気口２側から排
気口３側に至る間のハウジング１内に順次配設された遠
心圧縮ポンプ段２１及び円周流圧縮ポンプ段２２とから
なる排気ポンプ部２０を備えている。前述の遠心圧縮ポ
ンプ段２１は、ロータ４に取り付けられた複数の遠心羽
根車２１Ａとこれら遠心羽根車２１Ａを囲むようにハウ
ジング１側に配設され静止している遠心ステータ２１Ｂ
からなっている。また、円周流圧縮ポンプ段２２は、ロ
ータ４に取り付けられた複数の円周流羽根車２２Ａとこ
れら円周流羽根車２２Ａを囲うように設置され静止して
いる及び円周流ステータ２２Ｂとからなってる。吸気口
２の反排気口３側には、ロ−タ４の突出面部２５Ａとこ
の突出面部２５Ａに対向するハウジング１に設けられた
ねじシール２５Ｂからなる第１のシール手段２５が配設
されている。このねじシール２５Ｂにおけるねじ方向
は、ロ−タ回転時に、吸気口２から吸込まれた気体の一
部を吸引圧縮しモ−タ室１２側に排気するように加工さ
れている。また、このねじシール２５Ｂの径は、排気ポ
ンプ部２０の少くとも最終段の羽根車外径より大きくな
るように設定されている。これにより、排気ポンプ部２
０において気体の流体力によって発生するスラスト力
は、ある程度キャンセルすることが出来る。なお、この
第１のシール手段２５のねじシール２５Ｂは、図１の実
施例ではハウジング１に設けられているが、ロ−タ４側
に設けても良い。そして、これら吸気口３、排気ポンプ
部２０、第１のシール手段２５及びモ−タ１３はすべて
２個のラジアル能動磁気軸受５と６の間に位置してい
る。ロ−タ４を駆動するためのモータ１３が設置されて
いるモータ室１２には、第２排気口２６が設けられてお
り、この第２排気口２６と排気口２は、圧力バランスパ
イプ２７によって連通している。第１の軸受室９及び第
２の軸受室１０には、第１のパージガス供給口２８及び
第２のパージガス供給口２９が設けられており、供給パ
イプ３０を介して外部から窒素等不活性ガスがパージガ
スとして供給されるようになっている。この供給される
ガスのガス圧は、排気ポンプ部２０及び第１のシ−ル手
段２５から排気される気体が軸受室やモ−タ室に流入し
ないように設定されている。モータ室１２と第２排気口
２６の間には、ラビリンスシールからなる第２のシール
手段３１が設けられ、ハウジング１内の各ポンプ段とモ
−タ室１２側とのシ−ルが行われる。また、第２の軸受
室１０と排気口３の間には、同じくラビリンスシールか
らなる第３のシール手段３２が設けられ、ハウジング１
内の各ポンプ段と第２の軸受室１０側とのシ−ルが行わ
れる。
【００１０】次に、本発明の実施例の動作について説明
する。
する。
【００１１】モ−タ１３を起動してロ−タ４を回転する
と、排気ポンプ部２０は作動を始める。これにより、吸
気口２から吸い込まれた気体は、排気ポンプ部２０の遠
心圧縮ポンプ段２１及び円周流圧縮ポンプ段２２によっ
て順次圧縮されて、排気口３から大気へ排気される。ま
た、ねじシールからなる第１のシール手段２５は、流量
の小さな排気ポンプとして働き、吸気口２から吸込んだ
気体の一部を圧縮して第２排気口２６及び圧力バランス
パイプ２７を通して排気口３に合流し排気する。ここ
で、吸気口２から吸込まれる気体が腐食性の場合は、そ
の気体がモータ室１２、第１の軸受室９及び第２の軸受
室１０に流入すると、モータ１３や各軸受の腐食等の不
具合を生じる。このため、第１の軸受室９には、第１の
パージガス供給口２８及び供給パイプ３０を介して、ま
た、第２の軸受室１０には、第２のパージガス供給口２
９及び供給パイプ３０を介してそれぞれ窒素等の不活性
ガスをパージガスとして供給して、腐食性ガスの流入を
防いでいる。第１の軸受室９に流入するパージガスは、
第１のシール手段２５を通過した気体と合流して第２排
気口２６及び圧力バランスパイプ２７から排気口３へと
排気される。また、第２の軸受室１０に流入するパージ
ガスは、排気ポンプ部２０で圧縮された気体と共に排気
口３から排気される。前述の第２のシール手段３１及び
第３のシール手段３２は、パージガスの流量を少なくす
るために設けてあり、ラビリンスシール以外にも例えば
フローティングリングシール等の細隙ギャップによるシ
ールを用いることができる。吸気口２から吸込まれる気
体が腐食性の場合は、その気体がモータ室１２、第１の
軸受室９及び第２の軸受室１０に流入してもモータ１３
や各軸受の腐食等の不具合を生じることはない。このた
め、第１の軸受室９及び第２の軸受室１０にパージガス
を供給する必要はなく、第１のパージガス供給口２８や
第２のパージガス供給口２９をもうける必要はない。ま
た、第２のシール手段３１及び第３のシール手段３２も
省略することができる。
と、排気ポンプ部２０は作動を始める。これにより、吸
気口２から吸い込まれた気体は、排気ポンプ部２０の遠
心圧縮ポンプ段２１及び円周流圧縮ポンプ段２２によっ
て順次圧縮されて、排気口３から大気へ排気される。ま
た、ねじシールからなる第１のシール手段２５は、流量
の小さな排気ポンプとして働き、吸気口２から吸込んだ
気体の一部を圧縮して第２排気口２６及び圧力バランス
パイプ２７を通して排気口３に合流し排気する。ここ
で、吸気口２から吸込まれる気体が腐食性の場合は、そ
の気体がモータ室１２、第１の軸受室９及び第２の軸受
室１０に流入すると、モータ１３や各軸受の腐食等の不
具合を生じる。このため、第１の軸受室９には、第１の
パージガス供給口２８及び供給パイプ３０を介して、ま
た、第２の軸受室１０には、第２のパージガス供給口２
９及び供給パイプ３０を介してそれぞれ窒素等の不活性
ガスをパージガスとして供給して、腐食性ガスの流入を
防いでいる。第１の軸受室９に流入するパージガスは、
第１のシール手段２５を通過した気体と合流して第２排
気口２６及び圧力バランスパイプ２７から排気口３へと
排気される。また、第２の軸受室１０に流入するパージ
ガスは、排気ポンプ部２０で圧縮された気体と共に排気
口３から排気される。前述の第２のシール手段３１及び
第３のシール手段３２は、パージガスの流量を少なくす
るために設けてあり、ラビリンスシール以外にも例えば
フローティングリングシール等の細隙ギャップによるシ
ールを用いることができる。吸気口２から吸込まれる気
体が腐食性の場合は、その気体がモータ室１２、第１の
軸受室９及び第２の軸受室１０に流入してもモータ１３
や各軸受の腐食等の不具合を生じることはない。このた
め、第１の軸受室９及び第２の軸受室１０にパージガス
を供給する必要はなく、第１のパージガス供給口２８や
第２のパージガス供給口２９をもうける必要はない。ま
た、第２のシール手段３１及び第３のシール手段３２も
省略することができる。
【００１２】ロータ４の回転時、ロータ４は、ラジアル
能動磁気軸受５及び６によって水平に支持され、また、
スラスト能動磁気軸受７と永久磁石よりなるスラスト受
動磁気軸受８によって流体力より生じるスラスト力を受
け位置決めが行われる。ラジアル能動磁気軸受５、６及
びスラスト能動磁気軸受７は、各々ラジアル位置センサ
１７及び１８、スラスト位置センサ１９によって検出さ
れる位置信号によってコントローラ（図示せず）から発
せられる制御信号で制御される。ラジアル能動磁気軸受
５、６及びスラスト能動磁気軸受７は、停電等で電気が
供給されなくなるとロータ４を支持できなくなるので、
そのような場合には、タッチダウン軸受１５、１６でロ
ータ４を支えるようになっている。ここで、ラジアル能
動磁気軸受５、６及びスラスト能動磁気軸受７の代わり
に、ラジアル気体軸受、スラスト気体軸受を用いること
もできる。
能動磁気軸受５及び６によって水平に支持され、また、
スラスト能動磁気軸受７と永久磁石よりなるスラスト受
動磁気軸受８によって流体力より生じるスラスト力を受
け位置決めが行われる。ラジアル能動磁気軸受５、６及
びスラスト能動磁気軸受７は、各々ラジアル位置センサ
１７及び１８、スラスト位置センサ１９によって検出さ
れる位置信号によってコントローラ（図示せず）から発
せられる制御信号で制御される。ラジアル能動磁気軸受
５、６及びスラスト能動磁気軸受７は、停電等で電気が
供給されなくなるとロータ４を支持できなくなるので、
そのような場合には、タッチダウン軸受１５、１６でロ
ータ４を支えるようになっている。ここで、ラジアル能
動磁気軸受５、６及びスラスト能動磁気軸受７の代わり
に、ラジアル気体軸受、スラスト気体軸受を用いること
もできる。
【００１３】上記の実施例によれば、ロ−タ４は、軸受
手段によってその両端側で支持しているので、高速回転
化が容易であり、また、タッチダウン軸受１５、１６が
軸両端に位置しているため、その交換が容易である。ま
た、ねじシールからなる第１のシール手段２５によっ
て、排気ポンプ部２０において気体の流体力によって発
生するスラスト力が弱められるため、スラスト軸受を小
さくすることができる。
手段によってその両端側で支持しているので、高速回転
化が容易であり、また、タッチダウン軸受１５、１６が
軸両端に位置しているため、その交換が容易である。ま
た、ねじシールからなる第１のシール手段２５によっ
て、排気ポンプ部２０において気体の流体力によって発
生するスラスト力が弱められるため、スラスト軸受を小
さくすることができる。
【００１４】図２は、本発明の他の実施例を示す。この
実施例では、ロ−タ４は、その両端側のロ−タ軸４Ａ、
４Ｂがころがり軸受４０、４１を用いて支持されてい
る。これらのころがり軸受４０、４１は、油による潤滑
が必要なため、その油が排気ポンプ部２０に浸入しない
ように、第２のシール手段３１及び第３のシール手段３
２をそれぞれ２個の部分に分割し、それぞれの中間に第
１のパージガス供給口２８及び第２のパージガス供給口
２９を設けている。第１のパージガス供給口２８から供
給されたパージガスは、２個に分割された第２のシール
部３１の両側に分かれて流れ、一部のガスは第２排気口
２６から排気口３に流れて排気される。また、他のガス
はモ−タ室１２、第１の軸受室９及び第１の軸受室９に
設けられた第３排気口４２に流れ、排気パイプ４４を通
して排気される。一方、第２のパージガス供給口２９か
ら供給されたパージガスは、２個に分割された第３のシ
ール手段３２の両側に分かれて流れ、一部のガスは排気
口３に流れて排気される。また、他のガスは第２の軸受
室１０及び第２の軸受室１０に設けられた第４排気口４
３に流れ、排気パイプ４４を通して排気される。
実施例では、ロ−タ４は、その両端側のロ−タ軸４Ａ、
４Ｂがころがり軸受４０、４１を用いて支持されてい
る。これらのころがり軸受４０、４１は、油による潤滑
が必要なため、その油が排気ポンプ部２０に浸入しない
ように、第２のシール手段３１及び第３のシール手段３
２をそれぞれ２個の部分に分割し、それぞれの中間に第
１のパージガス供給口２８及び第２のパージガス供給口
２９を設けている。第１のパージガス供給口２８から供
給されたパージガスは、２個に分割された第２のシール
部３１の両側に分かれて流れ、一部のガスは第２排気口
２６から排気口３に流れて排気される。また、他のガス
はモ−タ室１２、第１の軸受室９及び第１の軸受室９に
設けられた第３排気口４２に流れ、排気パイプ４４を通
して排気される。一方、第２のパージガス供給口２９か
ら供給されたパージガスは、２個に分割された第３のシ
ール手段３２の両側に分かれて流れ、一部のガスは排気
口３に流れて排気される。また、他のガスは第２の軸受
室１０及び第２の軸受室１０に設けられた第４排気口４
３に流れ、排気パイプ４４を通して排気される。
【００１５】このシール構造により、潤滑油が排気ポン
プ部２０に浸入するのを防ぐと同時に、吸気口２から吸
込まれた気体がモータ室１２や第１の軸受室９及び第２
の軸受室１０に浸入するのを防ぐことができる。また、
排気ポンプ部２０において気体の流体力によって発生す
るスラスト力が低減できるので、ころがり軸受４０、４
１の寿命を延ばすことができる。更に、高速回転化が容
易なことや、ころがり軸受４０、４１が両軸端に位置し
ているためその交換が容易であることは、図１に示した
の実施例と同じである。
プ部２０に浸入するのを防ぐと同時に、吸気口２から吸
込まれた気体がモータ室１２や第１の軸受室９及び第２
の軸受室１０に浸入するのを防ぐことができる。また、
排気ポンプ部２０において気体の流体力によって発生す
るスラスト力が低減できるので、ころがり軸受４０、４
１の寿命を延ばすことができる。更に、高速回転化が容
易なことや、ころがり軸受４０、４１が両軸端に位置し
ているためその交換が容易であることは、図１に示した
の実施例と同じである。
【００１６】図１及び図２の実施例共に、排気ポンプ部
２０は遠心段と円周流段を組み合わせてあるが、軸流
段、ねじ溝段等の他のターボ形の要素を組み合わせてタ
ーボ真空ポンプとすることもできる。
２０は遠心段と円周流段を組み合わせてあるが、軸流
段、ねじ溝段等の他のターボ形の要素を組み合わせてタ
ーボ真空ポンプとすることもできる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、軸受手段がロ−タ両端
側にあるので、高速回転化が容易になり、排気ポンプ部
が１組で済むので、構造が簡単になり、製造コストも低
くできる。また、吸気口に対して排気ポンプ部の反対側
にねじシールからなるシール部があり、そのねじシール
の径を少なくとも排気ポンプ部の最終段の羽根車外径よ
り大きくなるようにすることにより、排気ポンプ部で気
体の流体力によって発生するスラスト力を小さくするこ
とができる。したがって、スラスト軸受を小さくした
り、ころがり軸受の場合は軸受寿命を長くすることがで
きる。
側にあるので、高速回転化が容易になり、排気ポンプ部
が１組で済むので、構造が簡単になり、製造コストも低
くできる。また、吸気口に対して排気ポンプ部の反対側
にねじシールからなるシール部があり、そのねじシール
の径を少なくとも排気ポンプ部の最終段の羽根車外径よ
り大きくなるようにすることにより、排気ポンプ部で気
体の流体力によって発生するスラスト力を小さくするこ
とができる。したがって、スラスト軸受を小さくした
り、ころがり軸受の場合は軸受寿命を長くすることがで
きる。
【図１】本発明のターボ真空ポンプの一実施例を示すの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明のターボ真空ポンプの他の実施例を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
１…ハウジング、２…吸気口、３…排気口、４…ロー
タ、５、６…ラジアル能動磁気軸受、７…スラスト能動
磁気軸受、８…スラスト受動磁気軸受、９…第１の軸受
室、１０…第２の軸受室、１２…モ−タ室、１３…モ−
タ、１５、１６…タッチダウン軸受、２０…排気ポンプ
部、２１…遠心圧縮ポンプ段、２２…円周流圧縮ポンプ
段、２５…第１のシール手段、２６…第２排気口、２７
…圧力バランスパイプ、２８…第１のパージガス供給
口、２９…第２のパージガス供給口、３１…第２のシー
ル部、３２…第３のシール手段、４０、４１…ころがり
軸受、４２…第３排気口、４３…第４排気口
タ、５、６…ラジアル能動磁気軸受、７…スラスト能動
磁気軸受、８…スラスト受動磁気軸受、９…第１の軸受
室、１０…第２の軸受室、１２…モ−タ室、１３…モ−
タ、１５、１６…タッチダウン軸受、２０…排気ポンプ
部、２１…遠心圧縮ポンプ段、２２…円周流圧縮ポンプ
段、２５…第１のシール手段、２６…第２排気口、２７
…圧力バランスパイプ、２８…第１のパージガス供給
口、２９…第２のパージガス供給口、３１…第２のシー
ル部、３２…第３のシール手段、４０、４１…ころがり
軸受、４２…第３排気口、４３…第４排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西内 章 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社 日立製作所 土浦工場内 (72)発明者 桜井 祥文 茨城県土浦市神立東二丁目28番４号 日 立テクノエンジニアリング株式会社 土 浦事業所内 (56)参考文献 特開 昭60−116895（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−153494（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04D 19/04 F04D 29/04 F16C 32/04 F16J 15/44
Claims (5)
- 【請求項１】吸気口と排気口とを有するハウジング内に
排気ポンプとモータとが一体に形成されたロータ収容
し、前記排気ポンプの作用で吸気口から吸込んだ気体を
圧縮し排気口から大気へ排気するターボ真空ポンプにお
いて、 前記排気ポンプを前記吸気口と排気口との軸方向中間部
に、前記モータを吸気口を挟んで前記排気ポンプの軸方
向反対側にそれぞれ配置し、前記ロータをその両端側に
おいて前記ハウジングに軸受手段を用いて回動可能に支
持し、前記吸気口と前記モータとの軸方向中間部にネジ
シールからなる第１のシール手段を配置し、この第１の
シール手段は前記吸気口から吸込んだ気体がモータ側に
流入するのを防止し、吸込み口からモータ側へ漏れた吸
込み気体はこの第１のシール手段で圧縮されて前記排気
口に導かれ、吸込み気体の残りは排気ポンプが備える遠
心圧縮ポンプ段、次いで円周流圧縮ポンプ段で順次圧縮
された後に前記排気口に導かれる ことを特徴とするター
ボ真空ポンプ。 - 【請求項２】前記ロータの両端側に配置された軸受手段
は、一端側がラジアル能動磁気軸受とスラスト能動磁気
軸受、他端側がラジアル能動磁気軸受とスラスト永久磁
石軸受であることを特徴とする請求項１に記載のターボ
真空ポンプ。 - 【請求項３】前記第１のシール手段におけるねじシール
の径を、前記排気ポンプの少なくとも最終段の羽根車外
径より大きくなるようにしたことを特徴とする請求項１
に記載のターボ真空ポンプ。 - 【請求項４】前記軸受手段は、ハウジングの両端側に形
成された第１の軸受室及び第２の軸受室内に収納され、
前記モータはハウジングに形成されたモータ室内に収納
され、前記モータ室には第２排気口を設け、この第２排
気口と排気口とを圧力バランスパイプにより連通したこ
とを特徴とする請求項１に記載のターボ真空ポンプ。 - 【請求項５】前記軸受手段は、ハウジングの両端側に形
成された第１の軸受室及び第２の軸受室内に収納され、
前記モータはハウジングに形成されたモータ室内に収納
され、前記第１の軸受室及び第２の軸受室にはそれぞれ
パージガス供給口を設け、前記第１のシール手段とモー
タ室の間には第２のシール手段を設け、前記排気ポンプ
と第２の軸受室の間に第３のシール手段を設け、前記モ
ータ室と第２のシール手段の間には第２排気口を設け、
この第２排気口と排気口とを圧力バランスパイプにより
連通したことを特徴とする請求項１に記載のターボ真空
ポンプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4219992A JP2998441B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ターボ真空ポンプ |
| US08/103,806 US5380171A (en) | 1992-08-19 | 1993-08-10 | Turbo vacuum pump |
| DE4327506A DE4327506C2 (de) | 1992-08-19 | 1993-08-16 | Turbovakuumpumpe |
| US08/345,440 US5501583A (en) | 1992-08-19 | 1994-11-21 | Turbo vacuum pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4219992A JP2998441B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ターボ真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06101689A JPH06101689A (ja) | 1994-04-12 |
| JP2998441B2 true JP2998441B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16744234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4219992A Expired - Fee Related JP2998441B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ターボ真空ポンプ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5380171A (ja) |
| JP (1) | JP2998441B2 (ja) |
| DE (1) | DE4327506C2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0886298A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-02 | Hitachi Ltd | ドライターボ真空ポンプ |
| JP3550465B2 (ja) * | 1996-08-30 | 2004-08-04 | 株式会社日立製作所 | ターボ真空ポンプ及びその運転方法 |
| IT1288737B1 (it) * | 1996-10-08 | 1998-09-24 | Varian Spa | Dispositivo di pompaggio da vuoto. |
| DE19804768B4 (de) * | 1998-02-06 | 2006-08-24 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Rotorlagerung für eine Gasreibungspumpe |
| DE502004003752D1 (de) * | 2004-01-29 | 2007-06-21 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Gasreibungspumpe |
| US20080260539A1 (en) * | 2005-10-07 | 2008-10-23 | Aker Kvaerner Subsea As | Apparatus and Method For Controlling Supply of Barrier Gas in a Compressor Module |
| FR2893684B1 (fr) * | 2005-11-24 | 2009-07-03 | Mecanique Magnetique Sa Soc D | Agencement de paliers de secours pour machine tournante a paliers magnetiques actifs |
| DE202006017846U1 (de) * | 2006-11-23 | 2008-03-27 | Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh | Hochvakuumpumpe |
| IT1396885B1 (it) | 2009-12-17 | 2012-12-20 | Nuovo Pignone Spa | Cuscinetto a gas intermedio |
| DE102014112553A1 (de) * | 2014-09-01 | 2016-03-03 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
| EP3067567A1 (de) * | 2015-03-11 | 2016-09-14 | Pfeiffer Vacuum GmbH | Vakuumpumpe |
| DE102018108827B3 (de) | 2018-04-13 | 2019-05-29 | Trumpf Schweiz Ag | Verfahren zur Steuerung von zumindest einem Radialgebläse in einer Kälteanlage sowie Radialgebläse |
| CN108678975A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-10-19 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种抗振动分子泵 |
| GB2588146A (en) * | 2019-10-09 | 2021-04-21 | Edwards Ltd | Vacuum pump |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2337226A1 (de) * | 1973-07-21 | 1975-02-06 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Vakuumpumpe mit einem im innenraum ihres gehaeuses gelagerten laeufer |
| NL184487C (nl) * | 1977-02-25 | 1989-08-01 | Ultra Centrifuge Nederland Nv | Moleculaire pomp. |
| JPS5841296A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-10 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 磁気軸受を応用した小型軸流分子ポンプ |
| FR2521650A1 (fr) * | 1982-02-16 | 1983-08-19 | Cit Alcatel | Pompe rotative a vide eleve |
| EP0196352A1 (de) * | 1985-04-04 | 1986-10-08 | Leybold Aktiengesellschaft | Turbomolekular-Vakuumpumpe mit einem Rotor und mindestens einem Wälzlager |
| JPS61247893A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Hitachi Ltd | 真空ポンプ |
| JPS62153597A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Hitachi Ltd | 真空ポンプ |
| JPH0813180B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1996-02-07 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機 |
| DE3931661A1 (de) * | 1989-08-25 | 1991-04-04 | Leybold Ag | Magnetgelagerte vakuumpumpe |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP4219992A patent/JP2998441B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-08-10 US US08/103,806 patent/US5380171A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-16 DE DE4327506A patent/DE4327506C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4327506C2 (de) | 1995-08-03 |
| US5380171A (en) | 1995-01-10 |
| JPH06101689A (ja) | 1994-04-12 |
| DE4327506A1 (de) | 1994-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2998441B2 (ja) | ターボ真空ポンプ | |
| US5501583A (en) | Turbo vacuum pump | |
| US20060140794A1 (en) | Vacuum pumping arrangement | |
| JP3038432B2 (ja) | 真空ポンプ及び真空装置 | |
| US5451147A (en) | Turbo vacuum pump | |
| JP2003129979A (ja) | 密閉式メカニカルブースタ | |
| JP3894115B2 (ja) | ターボ圧縮機 | |
| JP2001003890A (ja) | 磁気軸受式ターボ分子ポンプ | |
| US7896625B2 (en) | Vacuum pumping system and method of operating a vacuum pumping arrangement | |
| JP2000161284A (ja) | ターボ真空ポンプ | |
| JP3073348B2 (ja) | 遠心コンプレッサ | |
| JP2001173590A (ja) | ターボ形遠心圧縮機 | |
| JPH01167495A (ja) | 真空ポンプ | |
| JP5141065B2 (ja) | ターボ分子ポンプ | |
| JP4249946B2 (ja) | 改良型真空ポンプ | |
| US20060099094A1 (en) | Vacuum pumping arrangement and method of operating same | |
| JP2897424B2 (ja) | 真空ポンプ | |
| CN211370765U (zh) | 压缩机和空调系统 | |
| JP2525848Y2 (ja) | 真空ポンプ | |
| JP3100543B2 (ja) | 全周流型ポンプ | |
| JP2006152994A (ja) | 遠心圧縮機 | |
| JPH04209995A (ja) | 低真空ポンプの軸受構造 | |
| JPH03237297A (ja) | ターボ分子ポンプ | |
| JP2009250151A (ja) | 軸流タービンのスラスト低減装置 | |
| JP3238056B2 (ja) | ポンプ組立体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |