JP3961155B2 - 真空ポンプ - Google Patents
真空ポンプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3961155B2 JP3961155B2 JP14909799A JP14909799A JP3961155B2 JP 3961155 B2 JP3961155 B2 JP 3961155B2 JP 14909799 A JP14909799 A JP 14909799A JP 14909799 A JP14909799 A JP 14909799A JP 3961155 B2 JP3961155 B2 JP 3961155B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor shaft
- casing
- intake port
- vacuum pump
- gas molecules
- 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
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/30—Vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
- F04D17/168—Pumps specially adapted to produce a vacuum
-
- 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
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/321—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
- F04D29/324—Blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/38—Blades
- F04D29/384—Blades characterised by form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
- F05D2220/321—Application in turbines in gas turbines for a special turbine stage
- F05D2220/3216—Application in turbines in gas turbines for a special turbine stage for a special compressor stage
- F05D2220/3217—Application in turbines in gas turbines for a special turbine stage for a special compressor stage for the first stage of a compressor or a low pressure compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/70—Shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は真空ポンプに係り、詳細には、吸気口側に気体分子を排気するための翼が配置された真空ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
真空ポンプは、例えば半導体製造装置におけるチャンバ内の気体を排気してこれを真空状態にする装置等に広く使用されている。この真空ポンプは、全体が翼で構成されたものや、翼部とネジ溝部とを組み合わせたもの等がある。
【0003】
図12及び図13は、従来の真空ポンプの構成について表したもので、図12は上面から見た状態の一部を表す図、図13はその断面の一部を表す図である。
この真空ポンプは、吸気口16を有するケーシング10に固定されたステータ翼50と、回転するロータ軸18に固定されて回転するロータ翼40を有するロータ41とを備えている。各ステータ翼50とロータ翼40とは、軸方向に多段に配置されて、ロータ41とケーシング10間に吸気口16から気体分子Aを引き込んで排気する排気系13を形成している。
このような真空ポンプでは、モータにより定常状態において数万rpmでロータ軸18を高速回転させることで、真空(排気)処理を行うようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ロータ翼40の周速度を大きくして排気性能を高めるためにロータ翼40の外径を大きくするという方策があるが、ロータ翼40の剛性が低下することになるため、ロータ翼40の内径も合わせて大きくするようにしている。このため、気体分子Aは吸気口16と同一範囲で入射するのに対して、吸気口16に面している最上段ロータ翼40の内径内(ロータ軸18の上部周辺)には翼が存在せず、気体分子Aの流れを妨げるデッドスペースとなっていた。このデッドスペースが形成されることは、実質的に吸気口の有効面積が低下していることと等しく、コンダクタンスが小さくなると共に、ロータ翼40に入射する気体分子の量を減少させることになり、排気効率が低下するという問題があった。
【0005】
この吸気口中心部のデッドスペースに対応するために、実開昭64ー56597号公報には図14に示すようにロータ軸18の上端部に円錐状のインデューサ19を取り付けた真空ポンプが提案されている。この提案にあってはインデューサ19の壁面に衝突した気体分子Aに径方向外方の運動成分を与えることが可能になる。
しかし、分子流領域における気体分子Aは、図14に示すように、衝突面に対して法線方向に向かうという余弦則から、外方の運動成分だけでなく、上方向(吸気口16方向)の運動成分を有することになり、十分な排気効率を得ることはできないという問題があった。
【0006】
そこで本願発明は、このような従来の真空ポンプの課題を解決するためになされたもので、ロータ翼に入射する気体分子の量を増大し、排気効率を高めた真空ポンプを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(1)請求項1記載の発明では、ロータ軸の上部周辺が分子流領域となる真空ポンプであって、吸気口を有するケーシングと、前記ケーシング内に収容されたロータ軸と、このロータ軸と前記ケーシング間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子を排気する排気手段と、前記ロータ軸と前記吸気口との間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子に径方向外方の運動成分を付与する案内翼と、を具備し、
前記案内翼は、回転方向前面部が該案内翼の形成面に垂直になるように形成されている
ことを特徴とする真空ポンプ、により前記目的を達成する。
(2)請求項2記載の発明では、ロータ軸の上部周辺が分子流領域となる真空ポンプであって、吸気口を有するケーシングと、前記ケーシング内に収容されたロータ軸と、このロータ軸と前記ケーシング間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子を排気する排気手段と、前記ロータ軸と前記吸気口との間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子に径方向外方の運動成分を付与する案内翼と、を具備し、前記案内翼は、回転方向前面部が、回転軸を中心とし該案内翼の取り付け部を通る放射線に対して、所定の後退角だけ回転方向後方に傾斜して形成されていることを特徴とする真空ポンプを提供する。
(3)請求項3記載の発明では、前記案内翼は、前記吸気口に臨んで略円錐状に順次縮径された形成面に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の真空ポンプを提供する。
(4)請求項4記載の発明では、ロータ軸の上部周辺が分子流領域となる真空ポンプであって、吸気口を有するケーシングと、前記ケーシング内に収容されたロータ軸と、このロータ軸と前記ケーシング間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子を排気する排気手段と、前記ロータ軸と前記吸気口との間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子に径方向外方の運動成分を付与する案内翼と、を具備し、前記排気手段は、少なくとも複数の翼により形成され、前記案内翼は、前記翼の最上段に配置されるロータ翼のブレード数に対して、その約数あるいは整数倍の枚数に設定されていることを特徴とする真空ポンプを提供する。
(5)請求項5記載の発明では、ロータ軸の上部周辺が分子流領域となる真空ポンプであって、吸気口を有するケーシングと、前記ケーシング内に収容されたロータ軸と、このロータ軸と前記ケーシング間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子を排気する排気手段と、前記ロータ軸と前記吸気口との間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子に径方向外方の運動成分を付与する案内翼と、を具備し、前記案内翼は、前記吸気口に向けてケーシング内壁を順次縮径させたケーシング縮径部と対向する位置に形成されていることを特徴とする真空ポンプを提供する。
(6)請求項6記載の発明では、前記排気手段は、翼部、ネジ溝部、又は翼部とネジ溝部の組み合わせにより形成されたことを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1の請求項に記載の真空ポンプを提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の真空ポンプの一実施形態の全体構成の断面を表したものである。
この真空ポンプ1は、例えば半導体製造装置内等に設置され、チャンバ等からプロセスガスの排出を行うものである。またこの真空ポンプ1は、チャンバ等からのプロセスガスをステータ翼72とロータ翼62とにより下流側へ移送するターボ分子ポンプ部Tと、ターボ分子ポンプ部Tからプロセスガスが送り込まれ、このプロセスガスをネジ溝ポンプにより更に移送して排出するネジ溝ポンプ部Sとを備えている。
【0010】
図1に示すように、真空ポンプ1は、略円筒形状のケーシング10と、このケーシング10の中心部に配置される略円柱形状のロータ軸18と、ロータ軸18に固定配置されロータ軸18とともに回転するロータ60と、ステータ70とを備えている。
ケーシング10は、その上端部に半径方向外方へ延設されたフランジ11を有しており、このフランジ11をボルト等によって半導体製造装置等に留め付けてフランジ11の内側に形成される吸気口16とチャンバ等の容器の排出口とを連接し、容器の内部とケーシング10の内部とを連通させるようになっている。
【0011】
ロータ60は、ロータ軸18の外周に配置された断面略逆U字状のロータ本体61を備えている。このロータ本体61は、ロータ軸18の上部にボルト19で取り付けられている。ロータ本体61は、ターボ分子ポンプ部Tにおいては、外周にロータ翼62が多段に形成されている。各段のロータ翼62は、外側が開放された複数の翼により構成されている。
【0012】
ステータ70は、ターボ分子ポンプ部Tにおいては、スペーサ71と、このスペーサ71、71間に外周側が支持されることでロータ翼62の各段の間に配置されるステータ翼72とを備えており、ネジ溝ポンプ部Sにおいては、スペーサ71に連設するネジ溝部スペーサ80を備えている。
スペーサ71は段部を有する円筒状であり、ケーシング10の内側に積み重ねられている。各スペーサ71の内側に位置する段部の軸方向の長さはロータ翼62における各段の間隔に応じた長さになっている。
【0013】
ネジ溝部スペーサ80は、ケーシング10の内側に配設され、かつ、スペーサ71に連設され、スペーサ71とステータ翼72との下方に配設されている。このネジ溝部スペーサ80は、内径壁がロータ本体61の外周面と近接する位置まで張り出した厚みを有しており、内径壁に螺旋構造のネジ溝81が複数条形成されている。このネジ溝81は、上記ステータ翼72とロータ翼62との間と連通されており、ステータ翼72とロータ翼62との間を移送されてきた気体がネジ溝81に導入され、ロータ本体61の回転によってネジ溝81内を更に移送されるようになっている。
なお、この実施形態では、ネジ溝81をステータ70側に形成したが、ネジ溝81をロータ本体61の外径壁に形成するようにしてもよい。またネジ溝81をネジ溝部スペーサ80に形成すると共に、ロータ本体61の外径壁にも形成するようにしてもよい。
【0014】
真空ポンプ1は、更に、ロータ軸18を磁力により支持する磁気軸受20と、ロータ軸18にトルクを発生させるモータ30を備えている。
磁気軸受20は、5軸制御の磁気軸受であり、ロータ軸18に対して半径方向の磁力を発生させる半径方向電磁石21、24と、ロータ軸18の半径方向の位置を検出する半径方向センサ22、26と、ロータ軸18に対して軸方向の磁力を発生させる軸方向電磁石32、34と、軸方向電磁石32、34による軸方向の磁力が作用するアーマチュアディスク31、ロータ軸18の軸方向の位置を検出する軸方向センサ36とを備えている。
【0015】
半径方向電磁石21は、互いに直交するように配置された2対の電磁石で構成されている。各対の電磁石は、ロータ軸18のモータ30よりも上部の位置に、ロータ軸18を挟んで対向配置されている。
この半径方向電磁石21の上方には、ロータ軸18を挟んで対向する半径方向センサ22が2対設けられている。2対の半径方向センサ22は、2対の半径方向電磁石21に対応して、互いに直交するように配置されている。
さらに、ロータ軸18のモータ30よりも下部の位置には、同様に2対の半径方向電磁石24が互いに直交するように配置されている。
この半径方向電磁石24の下方にも、同様に半径方向電磁石24に隣接して半径方向センサ26が2対設けられている。
【0016】
これら半径方向電磁石21、24に励磁電流が供給されることによって、ロータ軸18が磁気浮上される。この励磁電流は、磁気浮上時に、半径方向センサ22、26からの位置検知信号に応じて制御され、これによってロータ軸18が半径方向の所定位置に保持されるようになっている。
【0017】
ロータ軸18の下部には、磁性体で形成された円板状のアーマチュアディスク31が固定されており、このアーマチュアディスク31を挟んで対向する一対の軸方向電磁石32、34が配置されている。さらにロータ軸18の下端部に対向して軸方向センサ36が配置されている。
この軸方向電磁石32、34の励磁電流は、軸方向センサ36からの位置検知信号に応じて制御され、これによりロータ軸18が軸方向の所定位置に保持されるようになっている
【0018】
磁気軸受20は、制御系45として図示しない磁気軸受制御部を備えている。そしてこの磁気軸受制御部が半径方向センサ22、26、および軸方向センサ36の検出信号に基づいて半径方向電磁石21、24および軸方向電磁石32、34などの励磁電流をそれぞれフィードバック制御することによって、ロータ軸18を磁気浮上させるようになっている。
このように、本実施形態の真空ポンプ1は、磁気軸受を使用することによって、機械的接触部分が存在しないため粉塵の発生がなく、また、シール用のオイル等が不要であるためガス発生もなく、クリーンな環境での駆動を実現している。このような真空ポンプは、半導体製造等の高いクリーン度が要求される場合に適している。
【0019】
また、本実施形態の真空ポンプ1では、ロータ軸18の上部及び下部側には保護用ベアリング38、39が配置されている。
通常、ロータ軸18及びこれに取り付けられている各部からなるロータ部は、モータ30により回転している間、磁気軸受20により非接触状態で軸支される。保護用ベアリング38、39は、タッチダウンが発生した場合に磁気軸受20に代わってロータ部を軸支することで装置全体を保護するためのベアリングである。
従って保護ベアリング38、39は、内輪がロータ軸18には非接触状態になるように配置されている。
【0020】
モータ30は、ケーシング10の内側の半径方向センサ22と半径方向センサ26との間で、ロータ軸18の軸方向ほぼ中心位置に配置されている。このモータ30に通電することによって、ロータ軸18および、これに固定されたロータ60、ロータ翼62が回転するようになっている。この回転の回転数は回転数センサ41により検出され、この回転数センサ41からの信号に基づいて制御系によって制御されるようになっている。
【0021】
真空ポンプ1のケーシング10の下部には、ネジ溝ポンプ部Sにより移送されてきた気体を外部へ排出する排気口17が配置されている。
また、真空ポンプ1は、コネクタおよびケーブルを介して制御系に接続されている。
【0022】
特に、本発明にあっては図1に示すように、吸気口16からの気体分子Aに対して、径方向外方に向けて排気系13の入り口側に運動成分を付与するための案内翼80が、ロータ60の上端部に一体的に取り付けれる。この案内翼80はロータ60と一体的に形成されあるいはロータ60とは別体の別ピースで構成される。図示例は案内翼80を別ピースで構成したものである。
【0023】
具体的には案内翼80は吸気口16に臨んで順次縮径された円錐状のボス部90に形成されていると共にそのボス部90を介在させてロータ60と同方向に一体的に回転するようになっている。ロータ本体61には吸気口16に臨んで開放された係合溝91が形成されると共に、ボス部90の底部には係合溝91に係合する係合突起92がロータ本体61側に臨んで突出するように形成されている。ボス部90にはボルト93が挿通され、このボルト93はロータ軸18の上端部に螺合してボス部90を含む案内翼80をロータ本体61に固定するようになっている。
【0024】
したがって、吸気口16からロータ60の上流側に引き込まれた気体分子Aにはロータ60と共に一体的に回転する案内翼80により径方向外方に向かう運動成分が与えられ、気体分子Aは強制的に排気系13の入り口に案内されることになる。このため、排気系13に入射される気体分子数が増大し、排気系13による排気効率を高めることができる。
【0025】
図2、図3および図4は案内翼80が形成されている形成面100の形態例を示したものであり、いずれの形成面100も吸気口16に臨んで略円錐状に順次縮径されるように構成されている。
すなわち、図2は下流側から上流側に直線的に縮径された断面台形状の形成面101を形成したものであり、図3に示す形成面102にあっては円錐半径を径方向内方に縮径した例を示す。また、図4にあっては円錐半径を径方向外方に拡径させて下流側に断面半円形状の形成面103を示す。
案内翼81、82、83は各形成面101、102、103の円錐半径に応じた仰角を有する。
【0026】
いずれの形成面101、102、103にあっても上流側から下流側に向けて回転軸から離れるに従って周速度が増大することから、径方向外方に運動成分が与えれると共に形成面101、102、103の形状に相似した気体分子Aの反射速度分布が得られ、排気系13に入射される気体分子の量を増大できる。排気系13に入射される気体分子数を増大するためには例えば形成面を形成する底角αを15〜60度に設定することが望ましい。
【0027】
図5は、案内翼80が略円錐状の形成面100にこれに沿って周方向に互いに等間隔を隔てて形成されていると共に、各案内翼80には回転方向前面部に気体分子Aを反射させる反射面110が形成されている状態を示したものである。
この反射面110は形成面100に垂直に起立するように形成されると共に回転軸を中心とする形成面100の放射線方向に対して回転方向後方に順次後傾するように形成されている。図6及び図8、図9はこの案内翼80およびこれに形成される反射面110の要部を拡大したものである。
【0028】
前述したように、分子流領域における余弦則から気体分子Aは壁面に対して垂直に反射するので、図6に示すように反射面110が形成面100に垂直に形成されることで、形成面100に衝突することなく径方向外方でかつ下流方向(吸気口側16と反対側の軸方向)にむけて気体分子Aを反射させることができる。すなわち、図7に示すように、反射面110が形成面100側に鋭角に傾倒するように形成したのでは反射面110から反射した気体分子Aが形成面110に衝突し、さらにその形成面110から垂直に反射するので、気体分子Aに径方向外方に運動成分を与えることは困難となる。
【0029】
また、図5、図8および図9に示すように、反射面110が回転軸を中心とする形成面100の放射線方向に対して回転方向後方に所定の後退角で後傾するように形成されることで、案内翼80の前面が半径方向外方を向き、気体分子Aに径方向外方へより大きな運動成分を付与することができる。
なお、図5および図6、図8、図9に示すように、案内翼80に形成される反射面110は軸直角断面に対して15〜60度の仰角に形成されている。
【0030】
このように形成面100に周方向に沿って回転方向前後に互いに等間隔を隔てて形成された案内翼80の枚数はロータ60の最上段のブレード数の約数あるいは整数倍の枚数に設定されている。案内翼80をこのような枚数に設定することにより、気体分子Aがロータ翼62の上面すなわち吸気口16に臨む面に衝突する確率が低下し、気体分子Aが逆流をすることを未然に防止することができる。
また、図1に示すように、案内翼80の対向面において吸気口16に向けてケーシング内壁を順次縮径させたケーシング縮径部12の高さ位置に形成されているので、ケーシングに衝突した分子も排気系13に向かって反射するため、排気系13に入射される気体分子の量をさらに増大することができ、排気効率を高めることができる。
【0031】
図10および図11は反射面100およびこれが形成される案内翼80の他の形態を示すものであり、案内翼84に形成される反射面111は円板上の平面で構成される形成面104上に垂直に形成されると共に回転軸を中心として形成面104の放射線方向に対して回転方向後方に順次後傾するように形成されている。したがって、気体分子Aは反射面111から垂直に反射して接線方向より外向きに運動成分を与えられるれことになるため、前記実施形態と同様に排気系13に入射する気体分子の量が増大し、排気効率を高めることができる。
【0032】
以上説明したように本実施形態の真空ポンプによれば、以下の効果を得ることができる。
(1)ロータ部の上端部に気体分子を径方向外方に向けて運動成分を付与する案内翼を取り付けたので、排気系に入射される気体分子の量が増大し、排気効率を高めることができる。
(2)案内翼を略円錐状の形成面に形成したので、排気系に入射される気体分子の量が増大し、排気効率を高めることができる。
(3)案内翼の反射面を形成面上に垂直に形成したので、気体分子に径方向外向き(外方)の運動成分が与えられ、排気系に入射される気体分子の量を増大することができる。
(4)案内翼の反射面を放射線方向に対して回転方向後方に後傾させたので、気体分子に径方向外方に大きな運動成分が与えることができる。
(5)案内翼の枚数はロータ部の最上段のブレード数の約数あるいは整数倍の枚数に設定したので、排気系から上流側に気体分子が逆流することを防止できる。
(6)案内翼の対向面でケーシングを縮径させたので、排気系に入射される気体分子の量をさらに増大することができ、排気効率を高めることができる。
【0033】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、ロータ軸と吸気口との間に、ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子に径方向外方の運動成分を付与する案内翼を取り付けたので、吸気口からの気体分子を効率的に排気手段に導くことができ、排気効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の形態を示す真空ポンプの断面図である。
【図2】本発明の形成面を示す図である。
【図3】本発明の形成面を示す図である。
【図4】本発明の形成面を示す図である。
【図5】本発明の案内翼および形成面を示す斜視図である。
【図6】案内翼を示す断面図である。
【図7】反射面を形成面に鋭角に取り付けた例を示す断面図である。
【図8】案内翼を示す平断面図である。
【図9】案内翼の仰角を示す拡大図である。
【図10】本発明の他の形態例を示す斜視図である。
【図11】本発明の他の形態例を示す平面図である。
【図12】従来の真空ポンプを示す平面図である。
【図13】従来の真空ポンプを示す縦断面図である。
【図14】従来の真空ポンプを示す縦断面図である。
【符号の説明】
10 ケーシング
12 ケーシング縮径部
13 排気系
16 吸気口
60 ロータ
80、81、82、83、84 案内翼
100、101、102、103、104 形成面
110、111 反射面
A 気体分子
Claims (6)
- ロータ軸の上部周辺が分子流領域となる真空ポンプであって、
吸気口を有するケーシングと、
前記ケーシング内に収容されたロータ軸と、
このロータ軸と前記ケーシング間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子を排気する排気手段と、
前記ロータ軸と前記吸気口との間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子に径方向外方の運動成分を付与する案内翼と、を具備し、
前記案内翼は、回転方向前面部が該案内翼の形成面に垂直になるように形成されている
ことを特徴とする真空ポンプ。 - ロータ軸の上部周辺が分子流領域となる真空ポンプであって、
吸気口を有するケーシングと、
前記ケーシング内に収容されたロータ軸と、
このロータ軸と前記ケーシング間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子を排気する排気手段と、
前記ロータ軸と前記吸気口との間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子に径方向外方の運動成分を付与する案内翼と、を具備し、
前記案内翼は、回転方向前面部が、回転軸を中心とし該案内翼の取り付け部を通る放射線に対して、所定の後退角だけ回転方向後方に傾斜して形成されている
ことを特徴とする真空ポンプ。 - 前記案内翼は、前記吸気口に臨んで略円錐状に順次縮径された形成面に形成されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の真空ポンプ。 - ロータ軸の上部周辺が分子流領域となる真空ポンプであって、
吸気口を有するケーシングと、
前記ケーシング内に収容されたロータ軸と、
このロータ軸と前記ケーシング間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子を排気する排気手段と、
前記ロータ軸と前記吸気口との間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子に径方向外方の運動成分を付与する案内翼と、を具備し、
前記排気手段は、少なくとも複数の翼により形成され、
前記案内翼は、前記翼の最上段に配置されるロータ翼のブレード数に対して、その約数あるいは整数倍の枚数に設定されている
ことを特徴とする真空ポンプ。 - ロータ軸の上部周辺が分子流領域となる真空ポンプであって、
吸気口を有するケーシングと、
前記ケーシング内に収容されたロータ軸と、
このロータ軸と前記ケーシング間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子を排気する排気手段と、
前記ロータ軸と前記吸気口との間に、前記ロータ軸と共に回転可能に配設され、前記ロータ軸と共に回転することで前記吸気口からの気体分子に径方向外方の運動成分を付与する案内翼と、を具備し、
前記案内翼は、前記吸気口に向けてケーシング内壁を順次縮径させたケーシング縮径部と対向する位置に形成されている
ことを特徴とする真空ポンプ。 - 前記排気手段は、翼部、ネジ溝部、又は翼部とネジ溝部の組み合わせにより形成されたことを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1の請求項に記載の真空ポンプ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14909799A JP3961155B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 真空ポンプ |
US09/572,745 US6755611B1 (en) | 1999-05-28 | 2000-05-16 | Vacuum pump |
TW089109377A TW466305B (en) | 1999-05-28 | 2000-05-16 | Vacuum pump |
KR1020000028885A KR20000077471A (ko) | 1999-05-28 | 2000-05-27 | 진공펌프 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14909799A JP3961155B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 真空ポンプ |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000337290A JP2000337290A (ja) | 2000-12-05 |
JP2000337290A5 JP2000337290A5 (ja) | 2005-06-30 |
JP3961155B2 true JP3961155B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=15467641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14909799A Expired - Fee Related JP3961155B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 真空ポンプ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6755611B1 (ja) |
JP (1) | JP3961155B2 (ja) |
KR (1) | KR20000077471A (ja) |
TW (1) | TW466305B (ja) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10008691B4 (de) * | 2000-02-24 | 2017-10-26 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Gasreibungspumpe |
JP5149472B2 (ja) * | 2000-05-15 | 2013-02-20 | プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー | ガス摩擦ポンプ |
US20050186885A1 (en) * | 2003-09-11 | 2005-08-25 | Valentin Tara J. | Multi-piece bra |
GB0322883D0 (en) * | 2003-09-30 | 2003-10-29 | Boc Group Plc | Vacuum pump |
GB0503946D0 (en) * | 2005-02-25 | 2005-04-06 | Boc Group Plc | Vacuum pump |
US20070020115A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-25 | The Boc Group, Inc. | Integrated pump apparatus for semiconductor processing |
US20070081893A1 (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-12 | The Boc Group, Inc. | Pump apparatus for semiconductor processing |
EP2027015A1 (en) * | 2006-06-12 | 2009-02-25 | Mag Aerospace Industries, Inc. | Regenerative vacuum generator for aircraft and other vehicles |
US9512853B2 (en) * | 2013-03-14 | 2016-12-06 | Texas Capital Semiconductor, Inc. | Turbine cap for turbo-molecular pump |
US9512848B2 (en) * | 2011-09-14 | 2016-12-06 | Texas Capital Semiconductor, Inc. | Turbine cap for turbo-molecular pump |
US11274671B2 (en) * | 2011-09-14 | 2022-03-15 | Roger L. Bottomfield | Turbine cap for turbo-molecular pump |
JP6190580B2 (ja) * | 2012-09-13 | 2017-08-30 | エドワーズ株式会社 | 真空ポンプの回転部及び真空ポンプ |
DE102013114290A1 (de) * | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
JP6692635B2 (ja) * | 2015-12-09 | 2020-05-13 | エドワーズ株式会社 | 連結型ネジ溝スペーサ、および真空ポンプ |
JP6706553B2 (ja) * | 2015-12-15 | 2020-06-10 | エドワーズ株式会社 | 真空ポンプ及び該真空ポンプに搭載される回転翼、反射機構 |
WO2017138154A1 (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | エドワーズ株式会社 | 真空ポンプ及び該真空ポンプに用いられる可撓性カバー及びロータ |
JP2018035684A (ja) | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 株式会社島津製作所 | 真空ポンプ |
US10641282B2 (en) * | 2016-12-28 | 2020-05-05 | Nidec Corporation | Fan device and vacuum cleaner including the same |
WO2018173341A1 (ja) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | エドワーズ株式会社 | 真空ポンプとこれに用いられるブレード部品およびロータならびに固定のブレード |
CN110382877B (zh) * | 2017-03-23 | 2022-01-14 | 埃地沃兹日本有限公司 | 真空泵和用于该真空泵的叶片零件及转子以及固定的叶片 |
JP6885851B2 (ja) | 2017-10-27 | 2021-06-16 | エドワーズ株式会社 | 真空ポンプ、ロータ、ロータフィン、およびケーシング |
JP7088688B2 (ja) * | 2018-02-16 | 2022-06-21 | エドワーズ株式会社 | 真空ポンプと真空ポンプの制御装置 |
JP7096006B2 (ja) * | 2018-02-16 | 2022-07-05 | エドワーズ株式会社 | 真空ポンプと真空ポンプの制御装置 |
TWI696754B (zh) * | 2019-03-15 | 2020-06-21 | 承輝先進股份有限公司 | 具有改良型蓋子之轉子裝置 |
CN112563106B (zh) * | 2019-09-10 | 2023-10-31 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种半导体处理设备及其排气系统 |
CN112814927B (zh) * | 2019-11-18 | 2023-05-30 | 致扬科技股份有限公司 | 涡轮分子泵及其防尘式转子元件 |
CN114673671B (zh) * | 2020-12-25 | 2024-04-02 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | 风机和吸尘装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3157793A (en) * | 1961-07-31 | 1964-11-17 | Curtiss Wright Corp | Turbo-alternator generator |
IT1137555B (it) * | 1980-04-26 | 1986-09-10 | Porsche Ag | Gruppo di azionamento,in particolare per autoveicoli |
DE3931661A1 (de) * | 1989-08-25 | 1991-04-04 | Leybold Ag | Magnetgelagerte vakuumpumpe |
JPH04370394A (ja) * | 1991-06-19 | 1992-12-22 | Seiko Seiki Co Ltd | 真空ポンプ |
DE4216237A1 (de) * | 1992-05-16 | 1993-11-18 | Leybold Ag | Gasreibungsvakuumpumpe |
JP2527398B2 (ja) * | 1992-06-05 | 1996-08-21 | 財団法人真空科学研究所 | タ―ボ分子ポンプ |
US5577883A (en) * | 1992-06-19 | 1996-11-26 | Leybold Aktiengesellschaft | Gas friction vacuum pump having a cooling system |
JP3456558B2 (ja) * | 1995-07-24 | 2003-10-14 | 株式会社島津製作所 | ターボ分子ポンプ |
GB9725146D0 (en) * | 1997-11-27 | 1998-01-28 | Boc Group Plc | Improvements in vacuum pumps |
US6179573B1 (en) * | 1999-03-24 | 2001-01-30 | Varian, Inc. | Vacuum pump with inverted motor |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP14909799A patent/JP3961155B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-16 US US09/572,745 patent/US6755611B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-16 TW TW089109377A patent/TW466305B/zh active
- 2000-05-27 KR KR1020000028885A patent/KR20000077471A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6755611B1 (en) | 2004-06-29 |
KR20000077471A (ko) | 2000-12-26 |
TW466305B (en) | 2001-12-01 |
JP2000337290A (ja) | 2000-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3961155B2 (ja) | 真空ポンプ | |
JP3047292B1 (ja) | ターボ分子ポンプ及び真空装置 | |
JP4104098B2 (ja) | 真空ポンプ | |
JP6331491B2 (ja) | 真空ポンプ | |
KR102620441B1 (ko) | 진공 펌프, 로터, 로터 핀, 및 케이싱 | |
KR102213998B1 (ko) | 진공 배기 기구, 복합형 진공 펌프, 및 회전체 부품 | |
JPH0826877B2 (ja) | ターボ分子ポンプ | |
JP5463037B2 (ja) | 真空ポンプ | |
JP2000283086A5 (ja) | ||
EP0902190A2 (en) | Vacuum pumps | |
KR20010053279A (ko) | 터보 분자 펌프 | |
JP4907774B2 (ja) | ガス摩擦ポンプ | |
JPH0538389U (ja) | 真空ポンプ | |
JPH1089284A (ja) | ターボ分子ポンプ | |
KR102527158B1 (ko) | 초음속 회전 가능 무블레이드 가스 충돌 표면을 갖는 비-밀봉형 진공 펌프 | |
JPS6131695A (ja) | タ−ボ分子ポンプ | |
US6419444B1 (en) | Screw groove type vacuum pump, complex vacuum pump and vacuum pump system | |
US6626639B2 (en) | Vacuum pump | |
US20230114695A1 (en) | Vacuum pump and vacuum pump component | |
CN113748267A (zh) | 真空泵和其螺纹槽泵部的固定零件 | |
JP2001003890A (ja) | 磁気軸受式ターボ分子ポンプ | |
JPH0381000B2 (ja) | ||
JPH0710493U (ja) | ターボ分子ポンプ | |
JPS60230598A (ja) | タ−ボ分子ポンプ | |
JPH03237295A (ja) | ターボ分子ポンプ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040301 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041014 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041014 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070123 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070321 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070418 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070516 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3961155 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070321 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120525 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130525 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140525 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |