JPH02264196A - Turbine vacuum pump - Google Patents
Turbine vacuum pumpInfo
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- JPH02264196A JPH02264196A JP1083921A JP8392189A JPH02264196A JP H02264196 A JPH02264196 A JP H02264196A JP 1083921 A JP1083921 A JP 1083921A JP 8392189 A JP8392189 A JP 8392189A JP H02264196 A JPH02264196 A JP H02264196A
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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
- 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
- F04D23/00—Other rotary non-positive-displacement pumps
- F04D23/008—Regenerative pumps
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ターボ真空ポンプに係り、とくに高性能を可
能とするターボ真空ポンプに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a turbo vacuum pump, and particularly to a turbo vacuum pump that enables high performance.
従来のターボ真空ポンプは、一般的に分子流領域で排気
性能が優れている軸流翼が使用されている。Conventional turbo vacuum pumps generally use axial flow blades that have excellent pumping performance in the molecular flow region.
一方、近年では、粘性流領域で大きな圧縮比が得られる
ターボ真空ポンプが使用されている。On the other hand, in recent years, turbo vacuum pumps that can obtain a large compression ratio in the viscous flow region have been used.
而して従来のターボ真空ポンプに使用されている渦流ポ
ンプは、たとえば特開昭６２−２９７９６号公報に記載
されているように、翼は一般的にラジアルベーンであり
、主に遠心力の作用により渦を形成し圧縮作用を行うも
のが提案されている。In the vortex pump used in conventional turbo vacuum pumps, the blades are generally radial vanes, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-29796, and the blades are mainly driven by the action of centrifugal force. It has been proposed that a vortex is formed to perform a compressive action.
また、たとえば特開昭６２−４５９９７号公報および特
開昭６３−１４７９８９号公報に記載されているように
、翼は一般的には前向きの円弧翼であり、翼の作用によ
り流れを転向することにより渦を形成し圧縮作用を行う
ものが提案されている。Furthermore, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-45997 and Japanese Patent Laid-open No. 63-147989, the blades are generally forward-facing circular arc blades, and the flow can be diverted by the action of the blades. It has been proposed that a vortex is formed to perform a compressive action.
上記前者の従来技術は遠心力を十分に利用して圧縮作用
を行っているが、翼作用すなわち流れを転向する作用に
ついて配慮されておらず、渦巻ポンプの圧縮比を大きく
して高性能を発揮することができないという問題があっ
た。The former conventional technology makes full use of centrifugal force to perform the compression action, but does not take into account the blade action, that is, the action of diverting the flow, and achieves high performance by increasing the compression ratio of the centrifugal pump. The problem was that I couldn't do it.
また後者の従来技術は翼作用を十分に利用して圧縮作用
を行っているが遠心力を利用する点について配慮されて
おらず、渦流ポンプの圧縮比を大きくして高性能を発揮
することができないという問題があった。Furthermore, although the latter conventional technology makes full use of blade action to perform compression, it does not take into consideration the use of centrifugal force, and it is not possible to achieve high performance by increasing the compression ratio of the vortex pump. The problem was that I couldn't do it.
本発明の目的は、ターボ真空ポンプを高性能に保持可能
とするターボ真空ポンプを提供することにある。An object of the present invention is to provide a turbo vacuum pump that can maintain high performance.
上記目的を達成するために、本発明のターボ真空ポンプ
においては、吸気口と排気口を有するケーシング内にロ
ータと該ロータに対向するステータからなるポンプを軸
方向に複数段有し、該複数段のポンプにより吸入口から
吸込まれた気体を排気口から大気圧にて排出するターボ
真空ポンプにおいて、少なくとも一部の前記ロータの軸
方向に突出する部分に形成された翼と、該翼と軸方向に
対向する前記ステータの周囲に形成された通風路とから
なる渦流ポンプを設けたものである。In order to achieve the above object, the turbo vacuum pump of the present invention has a plurality of pump stages in the axial direction, each consisting of a rotor and a stator facing the rotor, in a casing having an intake port and an exhaust port. In a turbo vacuum pump that discharges gas sucked in from an inlet by a pump at atmospheric pressure from an exhaust port, at least a portion of the rotor has blades formed in an axially protruding portion; and a ventilation passage formed around the stator facing the stator.
また、前記渦流ポンプの圧縮比を大きくして高性能を保
持するため、前記翼は前向きの円弧翼にて構成されたも
のである。Further, in order to maintain high performance by increasing the compression ratio of the vortex pump, the blades are configured with forward-facing circular arc blades.
また、前記渦流ポンプの円板摩擦損失を小さくしモータ
容量を小さくするため、該渦流ポンプを順次異径状に複
数段構成したものである。Further, in order to reduce the disk friction loss of the vortex pump and reduce the motor capacity, the vortex pump is constructed in a plurality of stages with successively different diameters.
また、前記真空ポンプの軸方向をコンパクトに構成する
ため、前記ロータの外周にポンプを、その内周に渦流ポ
ンプを構成したものである。Further, in order to make the vacuum pump compact in the axial direction, the pump is arranged on the outer periphery of the rotor, and the vortex pump is arranged on the inner periphery of the rotor.
また、前記真空ポンプの性能をさらに向」ニするため、
前記渦流ポンプの股間のロータとステータとのラジアル
方向の間にラビリンスシールを設けたものである。In addition, in order to further improve the performance of the vacuum pump,
A labyrinth seal is provided between the crotch rotor and stator of the vortex pump in the radial direction.
また、高真空を得るため、前記渦流ポンプの吸入側に軸
流翼、遠心翼、ネジ溝分子翼のいずれか一つもしくは組
合せられたいずれか一方の翼車を設けたものである。Further, in order to obtain a high vacuum, an impeller of one or a combination of an axial impeller, a centrifugal impeller, and a threaded molecular impeller is provided on the suction side of the vortex pump.
本発明においては、ロータの軸方向に突出する部分に渦
流ポンプの翼を設けているので、翼の内側および外側に
空間を設けることができる。そのため、翼の内側から外
側に通り抜ける流れを効率良く形成することができ、こ
れによって遠心力作用を十分利用することができる。In the present invention, since the blades of the vortex pump are provided in the axially projecting portion of the rotor, spaces can be provided inside and outside the blades. Therefore, it is possible to efficiently create a flow that passes from the inside of the blade to the outside, thereby making it possible to fully utilize the centrifugal force effect.
また翼としても流体に遠心方向のエネルギを与えること
ができるので、従来の渦流ポンプに比較して圧縮比を大
きくとることができこれによって高性能を保持すること
ができる。Furthermore, since the blades can give energy in the centrifugal direction to the fluid, the compression ratio can be increased compared to conventional vortex pumps, thereby maintaining high performance.
すなわち、第６図は、本発明の渦流ポンプと従来の渦巻
ポンプの性能を比較するために行った実験結果を示す。That is, FIG. 6 shows the results of an experiment conducted to compare the performance of the vortex pump of the present invention and the conventional vortex pump.
第６図において、■は本発明の渦流ポンプの性能を示し
、■は前記従来の特開昭６２−２９７９６号公報に記載
された渦流ポンプの性能を示し、■は前記従来の特開昭
６３−１４７９８９号公報に記載された渦流ポンプの性
能を示し、■は前記従来の特開昭６２−４５９９７号公
報に記載された渦流ポンプの性能を示す。In FIG. 6, ■ indicates the performance of the vortex pump of the present invention, ■ indicates the performance of the vortex pump described in the conventional Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-29796, and ■ indicates the performance of the conventional vortex pump described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-29796. The performance of the vortex pump described in Japanese Patent Application Laid-open No. 147989 is shown, and ■ indicates the performance of the vortex pump described in the conventional Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-45997.
第６図から明らかなように、本発明の渦流ポンプは、数
百ｍＴｏｒｒ−７６０Ｔｏｒｒ （大気圧）の広範囲の
圧力にわたって他の形式の渦流ポンプに比べ大きな圧縮
比を有し、高性能である。As is clear from FIG. 6, the vortex pump of the present invention has a higher compression ratio and higher performance than other types of vortex pumps over a wide range of pressures from several hundred mTorr to 760 Torr (atmospheric pressure).
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例である真空ポンプを示す第１図
乃至第３図について説明する。[Embodiment] Hereinafter, a description will be given of FIGS. 1 to 3 showing a vacuum pump which is an embodiment of the present invention.
第１図に示すように、ロータ１は、吸気口２と排気口１
１を備えているケーシング３内に配置され。As shown in FIG. 1, a rotor 1 has an intake port 2 and an exhaust port 1.
1 is arranged within a casing 3 comprising: 1;
シャフト４に焼きはめにて固嵌支持されている。It is firmly fitted and supported on the shaft 4 by shrink fitting.
またロータ１はその外周側には、軸方向に突き出た部分
を設け、該部分に翼５を形成している。該翼５は、第２
図に示すように、前向きの円弧翼にて構成されている。Further, the rotor 1 has a portion protruding in the axial direction on its outer peripheral side, and blades 5 are formed in the portion. The wing 5 is a second
As shown in the figure, it is composed of forward-facing circular arc wings.
また翼５の軸方向対向部分には、渦流ポンプステータ６
の内周に形成された通風路７が設けられ、該通風路７に
は、第２図に示すように円周方向１カ所に仕切り部８が
設けられている。該仕切り部８は、第３図に示すように
、前記ロータ１の内径側、外径側および軸方向の空間を
すべて埋めている。また該仕切り部８の回転方向Ｎの前
方には吸入口９が設けられ、回転方向後方には吐出口１
０が設けられている。上記シャフト４は、ベース１２に
支持されている軸受］３とベース１４に支持されている
軸受１５に支持されている。In addition, a vortex pump stator 6 is provided at a portion facing the blade 5 in the axial direction.
A ventilation passage 7 is provided on the inner periphery of the air passage 7, and the ventilation passage 7 is provided with a partition portion 8 at one location in the circumferential direction, as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the partition portion 8 fills all spaces on the inner diameter side, outer diameter side, and axial direction of the rotor 1. Further, a suction port 9 is provided at the front of the partition portion 8 in the rotation direction N, and a discharge port 1 is provided at the rear of the rotation direction.
0 is set. The shaft 4 is supported by a bearing] 3 supported by a base 12 and a bearing 15 supported by a base 14.
軸受１３．１５の潤滑は、オイルタンク１６に貯蔵され
ている潤滑油１７をシャフト４の軸心部を通して吸い上
げることにより行われる。上記ロータ１の駆動はモータ
ケーシング１８内に固定されているモータステータ１９
と、該モータステータ１９内に遊嵌し、」１記シャフト
４に固嵌支持されたモータロータ２０とによって行われ
る。The bearings 13 and 15 are lubricated by sucking up lubricating oil 17 stored in an oil tank 16 through the axial center of the shaft 4. The rotor 1 is driven by a motor stator 19 fixed within the motor casing 18.
and a motor rotor 20 loosely fitted into the motor stator 19 and firmly fitted and supported by the shaft 4.
つぎにターボ真空ポンプの動作について説明する。Next, the operation of the turbo vacuum pump will be explained.
ロータ１がモータロータ２０およびモータステータ１９
により高速度で駆動されると、気体分子は、渦流ポンプ
の作用により吸気口２から排気口１１に排出される。こ
の排出作用により吸気口１１と接続する真空容器（図示
せず）内を真空にすることができる。この場合、排気を
効率的に行うためには、渦流ポンプの高性能化が重要で
ある。そこで、本実施例では、ロータ１の軸方向に突き
出た部分に形成された前向きの円弧翼５と、渦流ポンプ
ステータ６の該円弧翼５と軸方向に対向する部分に設け
られた通風路７とによる渦流ポンプを設けている。この
形式の渦流ポンプでは、翼５の内側及び外側に通風路７
に接続する空間を設けることができるので、翼５の内側
から外側に向って半径方向に通り抜ける流れを効率よく
行うことができ、遠心力作用を十分に利用することがで
き、かつ前向きの円弧翼５により流れを第２図に示す矢
印方向に転向することにより気体分子にエネルギを与え
ることかできる。Rotor 1 is motor rotor 20 and motor stator 19
When driven at high speed, gas molecules are discharged from the inlet 2 to the outlet 11 by the action of the vortex pump. This evacuation action makes it possible to evacuate the inside of a vacuum container (not shown) connected to the intake port 11. In this case, in order to efficiently perform evacuation, it is important to improve the performance of the vortex pump. Therefore, in this embodiment, forward-facing arcuate blades 5 are formed on a portion of the rotor 1 that protrudes in the axial direction, and ventilation passages 7 are provided in a portion of the vortex pump stator 6 that opposes the arcuate blades 5 in the axial direction. A vortex pump is provided. In this type of vortex pump, ventilation channels 7 are provided inside and outside the blades 5.
Since it is possible to provide a space connected to the blade 5, it is possible to efficiently flow through the blade 5 in a radial direction from the inside to the outside, and to make full use of the centrifugal force, and the forward-facing arcuate blade By turning the flow in the direction of the arrow shown in FIG. 2 by means of 5, energy can be imparted to the gas molecules.
したがって、本実施例による形式の渦流ポンプは、従来
の渦流ポンプに比較して圧縮比を大きくとることができ
高性能である。Therefore, the vortex pump of the type according to this embodiment has a higher compression ratio and higher performance than the conventional vortex pump.
また、渦流ポンプの圧縮比が大きくなると、これにとも
なってターボ真空ポンプ全体としても圧縮比が大きくな
って高性能となる。Furthermore, as the compression ratio of the vortex pump increases, the compression ratio of the turbo vacuum pump as a whole also increases, resulting in higher performance.
上記に加えて、本実施例では、圧力の高い排気側で作動
する渦巻ポンプの外径を排気側にいくのにともなって小
さく形成しているので、渦流ポンプの円板摩擦損失が小
さくモータ容量も小さくできるというメリットもある。In addition to the above, in this embodiment, the outer diameter of the vortex pump that operates on the high-pressure exhaust side is made smaller as it goes toward the exhaust side, so the disc friction loss of the vortex pump is small and the motor capacity is small. It also has the advantage of being able to be made smaller.
つぎに、本発明の他の一実施例であるターボ真空ポンプ
の断面図を示す第４図について説明する。Next, FIG. 4, which is a sectional view of a turbo vacuum pump according to another embodiment of the present invention, will be described.
第４図に示すように、ロータ１′は、吸気口２′を備え
るケーシング３′内に配置され、シャフト４′に焼きば
めにて固嵌支持されている。またロータ１′は、その外
周には吸気口２′側から軸流翼ロータ２１およびネジ溝
分子ポンプ２２が設けられている。上記軸流翼ロータ２
１と軸方向に対向して配置された軸流翼ステータ２３が
スペーサ２４．２５を介して渦流ポンプステータ６′に
支承されている。As shown in FIG. 4, the rotor 1' is disposed within a casing 3' having an intake port 2', and is supported by a shaft 4' by a shrink fit. Further, an axial blade rotor 21 and a screw groove molecular pump 22 are provided on the outer periphery of the rotor 1' from the intake port 2' side. The above axial flow blade rotor 2
An axial vane stator 23 arranged axially opposite 1 is mounted on the vortex pump stator 6' via spacers 24,25.
さらに上記ロータ１′は、その内周側には、軸方向に突
き出た部分に翼５′を形成している。該翼５′は、第２
図に示すように前向きの円弧翼にて構成されている。上
記渦流ポンプステータ６′の翼５′と軸方向に対向する
部分には、通風路７′が設けられており、該通風路７′
には第２図に示すように、円周方向１カ所に仕切り部８
′が設けられている。該仕切り部８′は第３図に示すよ
うに上記ロータ１′の内径側、外径側および軸方向の空
間をすべて埋めている。また該仕切り部８′の回転方向
Ｎの前方には吸入口９′が設けられ、回転方向後方には
吐出口１０′が設けられている。Further, the rotor 1' has blades 5' formed on its inner circumferential side at portions that protrude in the axial direction. The wing 5' is a second
As shown in the figure, it is composed of forward-facing arcuate wings. A ventilation passage 7' is provided in a portion of the vortex pump stator 6' that faces the blade 5' in the axial direction.
As shown in Figure 2, there is a partition 8 at one location in the circumferential direction.
' is provided. As shown in FIG. 3, the partition portion 8' fills all spaces on the inner diameter side, outer diameter side, and axial direction of the rotor 1'. Further, a suction port 9' is provided at the front of the partition portion 8' in the rotational direction N, and a discharge port 10' is provided at the rear in the rotational direction.
このように構成された渦流ポンプは複数段設置されかつ
各段は、吸気側から排気側に向って漸次その直径が小さ
くなるように形成されている。また渦流ポンプステータ
６′には、排気通路２４と、排気口１１′と、パージカ
ス流路２６、パージカスロ２６′と、冷却水ジャケット
２７と冷却水口２８とがそれぞれ設けられている。」１
記シャフト４′は、軸受押え２９を介して上記渦流ポン
プステータ６′に支承されている軸受１３′と、下ケー
シング３２に支持されている軸受１５′により支持され
ている。該軸受１３’、 １５’の潤滑は、オイルタン
ク１６′に貯蔵されている潤滑油１７′をシャフト４′
の軸心部を通して吸い上げることによって行われる。上
記ロータ１′の駆動は、シャフト４′の中央に配置され
たモータロータ２０′と、渦流ポンプステータ６′に支
持されたモータステータ１９′により行われる。The vortex pump configured in this manner is installed in multiple stages, and each stage is formed so that its diameter gradually decreases from the intake side to the exhaust side. Further, the vortex pump stator 6' is provided with an exhaust passage 24, an exhaust port 11', a purge gas flow path 26, a purge gas flow path 26', a cooling water jacket 27, and a cooling water port 28, respectively. ”1
The shaft 4' is supported by a bearing 13' supported by the vortex pump stator 6' via a bearing retainer 29, and a bearing 15' supported by the lower casing 32. The bearings 13' and 15' are lubricated by applying lubricating oil 17' stored in an oil tank 16' to the shaft 4'.
This is done by sucking it up through the shaft of the The rotor 1' is driven by a motor rotor 20' disposed at the center of the shaft 4' and a motor stator 19' supported by the vortex pump stator 6'.
つぎにターボ真空ポンプの動作について説明する。Next, the operation of the turbo vacuum pump will be explained.
ロータ１′を高速度で駆動すると、軸流翼ロータ２１．
軸流翼ステータ２３、ねじ溝分子ポンプ２２および渦流
ポンプの回転により気体分子が吸気口２′から大気圧で
ある排気口１１′まで排出することができ、これによっ
て吸気口２′に接続する真空容器（図示せず）内の圧力
を超高真空にすることができる。この場合、上記排気を
効率的に行うためには、各排気要素とくに渦流ポンプの
高性能化が重要である。そこで、本実施例では、前記第
１図に示す実施例と同様にロータ１′の軸方向に突き出
た部分に形成された前向きの円弧翼５′と渦流ポンプス
テータ６′の該円弧翼５′と軸方向に対向する部分に設
けられた通風路７′とによる渦流ポンプを設けているの
で、翼５′の内側から外側に向って半径方向に通り抜け
る流れを効率よく行うことができ、遠心力作用を十分に
利用することができる。また前向きの円弧翼５′により
流れを第２図に示す矢印方向に転向することができるの
で、気体分子にエネルギを与えることができる。When the rotor 1' is driven at high speed, the axial blade rotor 21.
Due to the rotation of the axial blade stator 23, the thread groove molecular pump 22, and the vortex pump, gas molecules can be discharged from the inlet 2' to the outlet 11' at atmospheric pressure, thereby creating a vacuum connected to the inlet 2'. The pressure within the container (not shown) can be an ultra-high vacuum. In this case, in order to efficiently perform the evacuation, it is important to improve the performance of each evacuation element, especially the vortex pump. Therefore, in this embodiment, similarly to the embodiment shown in FIG. Since a vortex pump is provided with a ventilation passage 7' provided in a portion facing the blade 5' in the axial direction, the flow can be efficiently passed from the inside of the blade 5' to the outside in a radial direction, and the centrifugal force is reduced. effect can be fully utilized. Further, since the forward-facing arcuate blade 5' can divert the flow in the direction of the arrow shown in FIG. 2, energy can be imparted to the gas molecules.
したがって１本実施例による形式の渦流ポンプは、従来
の渦流ポンプに比較して圧縮比を大きくすることができ
高性能である。Therefore, the vortex pump of the type according to this embodiment has a higher compression ratio and higher performance than the conventional vortex pump.
また、渦流ポンプの圧縮比が大きくなると、ターボ真空
ポンプ全体としても圧縮比が大きくなり高性能になるか
、あるいは、渦流ポンプの圧縮比が大きくなった分だけ
軸流翼ロータ２１やねじ溝ポンプ２２の圧縮比に対する
負担が軽くなり、軸流翼やねじ溝ポンプの排気要素を大
排気速度のものが選択できるようになるので、ターボ真
空ポンプの排気速度を大きくすることができる。Also, if the compression ratio of the vortex pump increases, the compression ratio of the turbo vacuum pump as a whole will also increase, resulting in higher performance, or the axial blade rotor 21 or the threaded groove pump will increase the compression ratio of the vortex pump. Since the load on the compression ratio of 22 is reduced and the exhaust element of the axial flow vane or threaded groove pump can be selected to have a high exhaust speed, the exhaust speed of the turbo vacuum pump can be increased.
さらに本実施例では、渦流ポンプ段は、吸気側から排気
側に向って順次その径が小さくなるように複数段設けら
れているので、渦流ポンプステータ６′を一体で形成す
ることができ、これによって組み立ても容易であるから
きわめて製作性を向上することができる。Furthermore, in this embodiment, the vortex pump stages are provided in a plurality of stages so that their diameters become smaller from the intake side to the exhaust side, so the vortex pump stator 6' can be integrally formed. Since it is easy to assemble, the manufacturing efficiency can be greatly improved.
これに加えて、渦流ポンプ段およびモータ、軸受などの
駆動部が釣鐘形のロータ１′の内側に内蔵されているの
で軸方向を非常にコンパクトに構成することができる。In addition, since the vortex pump stage, motor, bearings, and other driving parts are housed inside the bell-shaped rotor 1', the structure can be made very compact in the axial direction.
つぎに本発明のさらに他の一実施例であるターボ真空ポ
ンプの断面図を示す第５図について説明する。Next, FIG. 5, which is a sectional view of a turbo vacuum pump according to still another embodiment of the present invention, will be described.
第５図に示すように、ロータ１′は、吸気口２Ｎを備え
るケーシング３′内に配置され、シャフト４′に焼きほ
めにて固嵌支持されている。またロータ１′は、上記吸
気口２′側には軸流翼ロータ２１′および遠心翼ロータ
３０が設けられている。上記軸流翼ロータ２１′に対し
て軸流翼ステータ２３′が配置されている。またリター
ン流路３１内には、遠心翼ステータ３２が配置されてい
る。上記ロータ１′の排気口１１′側には、軸方向に突
き出た部分に翼５“が形成さ九ている。該翼５″に軸方
向に対向する渦流ポンプステータ６′の部分には、通風
路７′が設けられている。また上記渦流ポンプステータ
６“には排気口１１′が設けられている。さらに上記翼
５′および通風路７′とから構成された渦流ポンプは複
数段設けられているとともに、吸気側から排気側に向っ
て順次その径が小さくなるように形成され、かつ、各渦
流ポンプ股間には高圧段から低圧側に気体分子の逆流を
防止するためのラビリンスシール３３が設けられている
。上記シャフト４′はベース１２′に支持されている軸
受１３′とベース１４′に支持されている軸受１５′に
支持されている。軸受１３’、 １５′の潤滑は、オイ
ルタンク１６”に貯蔵されている潤滑油１７′をシャフ
ト４′の軸心部を通って吸い」二げることにより行われ
る。上記ロータ１′の駆動は、シャフト４′の中央に配
置されたモータロータ２０′と、渦流ポンプステータ６
′に支持されたモータステータ１９′により行われる。As shown in FIG. 5, the rotor 1' is disposed within a casing 3' having an air intake port 2N, and is firmly fitted and supported by a shaft 4'. Further, the rotor 1' is provided with an axial blade rotor 21' and a centrifugal blade rotor 30 on the intake port 2' side. An axial blade stator 23' is arranged with respect to the axial blade rotor 21'. Further, a centrifugal blade stator 32 is arranged within the return flow path 31 . On the exhaust port 11' side of the rotor 1', blades 5'' are formed in the axially protruding portion.In the portion of the vortex pump stator 6' that faces the blades 5'' in the axial direction, A ventilation passage 7' is provided. Further, the vortex pump stator 6'' is provided with an exhaust port 11'. Furthermore, the vortex pump, which is composed of the blades 5' and the ventilation passage 7', is provided in multiple stages, from the intake side to the exhaust side. A labyrinth seal 33 is provided between each vortex pump to prevent backflow of gas molecules from the high pressure stage to the low pressure side.The shaft 4' is supported by a bearing 13' supported by a base 12' and a bearing 15' supported by a base 14'.The bearings 13' and 15' are lubricated by lubricant stored in an oil tank 16''. This is done by sucking the oil 17' through the axial center of the shaft 4'. The rotor 1' is driven by a motor rotor 20' located at the center of the shaft 4' and a vortex pump stator 6.
This is done by a motor stator 19' supported by a motor stator 19'.
つぎにターボ真空ポンプの動作について説明する。Next, the operation of the turbo vacuum pump will be explained.
ロータ１″がモータロータ２０′′およびモータステー
タ１９′により高速度で駆動されると、気体分子は軸流
翼ロータ２１′、遠心翼ロータ３０および渦流ポンプの
回転により吸気口９′から排気口１１′に排出される。When the rotor 1'' is driven at high speed by the motor rotor 20'' and the motor stator 19', gas molecules are moved from the intake port 9' to the exhaust port 11 by the rotation of the axial blade rotor 21', the centrifugal blade rotor 30, and the vortex pump. ’ is discharged.
この排気作用により吸気口９”に接続する真空容器（図
示せず）内を超高真空にすることができる。This evacuation action makes it possible to create an ultra-high vacuum in the vacuum container (not shown) connected to the intake port 9''.
この排気を効率的に行うために前記実施例で説明したよ
うに、とくに渦流ポンプの性能を向上することが必要で
ある。In order to efficiently perform this evacuation, it is necessary to particularly improve the performance of the vortex pump, as explained in the previous embodiment.
そこで、本実施例では、前記実施例で説明した高性能の
渦流ポンプを使用しているのみでなく、渦流ポンプを使
用しているのみでなく、渦流ポンプの各段間に高圧段側
から低圧段側に気体分子の逆流を防止するラビリンスシ
ール３３を設けているので、さらに性能を向トすること
ができる。Therefore, in this embodiment, not only the high-performance vortex pump explained in the previous embodiment is used, but also a vortex pump is used. Since a labyrinth seal 33 is provided on the stage side to prevent backflow of gas molecules, performance can be further improved.
したがって、タービン真空ポンプとしても高性能な真空
ポンプを得ることができ、かつ、渦巻ポンプステータ６
′も前記第１図に示す実施例と同様に一体構成とするこ
とができるので、製作性を向」ニすることができる。Therefore, a high-performance vacuum pump can be obtained as a turbine vacuum pump, and the volute pump stator 6
' can also be integrally constructed as in the embodiment shown in FIG. 1, so that the manufacturability can be improved.
なお、上記実施例では、渦流ポンプのステータ６．６’
、６’の製作方法について説明していないが、このステ
ータ６．６’、６’を精密鋳造法によって製作すること
により渦流ポンプの性能に大きく影響を与えるロータ１
，１’、１’とステータ６゜６’、６″との間のギャッ
プを小さく管理することができるので、渦流ポンプの性
能をさらに向上することができる。In addition, in the above embodiment, the stator 6.6' of the vortex pump
, 6' is not explained, but the rotor 1 has a large effect on the performance of the vortex pump by manufacturing the stator 6.6', 6' by a precision casting method.
, 1', 1' and the stator 6° 6', 6'' can be managed to be small, so that the performance of the vortex pump can be further improved.
また上記各実施例では気体分子の流路内に油などの液体
がないので、オイルフリーの排気が可能であり、半導体
製造装置の排気に適している。Further, in each of the above embodiments, since there is no liquid such as oil in the gas molecule flow path, oil-free exhaust is possible, and the exhaust is suitable for semiconductor manufacturing equipment.
本発明は以上説明したように構成されているので、渦流
ポンプを高性能にすることができ、これによってターボ
真空ポンプを高性能にすることができる。Since the present invention is configured as described above, it is possible to improve the performance of the vortex pump, and thereby to improve the performance of the turbo vacuum pump.
第１図は、本発明の一実施例であるターボ真空ポンプを
示す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ’矢視断面図、第
３図は第２図のＢ−Ｂ’矢視断面図、第４図は本発明の
他の一実施例であるターボ真空ポンプを示す断面図、第
５図は本発明のさらに他の一実施例であるターボ真空ポ
ンプを示す断面図、第６図は本発明と従来技術の性能比
較図である。
１．１’、１’・・・ロータ、２，２’、２’・・・吸
気口。
３．３’、３’・・・ケーシング、４．４’、４’・・
・シャフト、５．５’、５’・・・渦流翼、６．６’、
６’・・・渦流ポンプステータ、７．７’、７’・・・
通風路、８゜８’、８’・・・仕切り部、９．９’、９
’・・吸入口、１０゜１０’、 １０’・・・吐出口、
１１．１１’、 １１’・・・排気口、２１・・・軸流
翼ロータ、２２・・・ネジ溝分子、２３・・・軸流翼ス
テータ、２４．２５・・・スペーサ、３３・・・ラビリ
ンスシール。
代理人弁理士 秋 本 正 実FIG. 1 is a sectional view showing a turbo vacuum pump that is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA' in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB' in FIG. 2. 4 is a sectional view showing a turbo vacuum pump which is another embodiment of the present invention; FIG. 5 is a sectional view showing a turbo vacuum pump which is still another embodiment of the present invention; FIG. 6 is a performance comparison diagram between the present invention and the prior art. 1.1', 1'...rotor, 2,2', 2'...intake port. 3.3', 3'...Casing, 4.4', 4'...
・Shaft, 5.5', 5'... Vortex blade, 6.6',
6'... Vortex pump stator, 7.7', 7'...
Ventilation duct, 8° 8', 8'... Partition, 9.9', 9
'...Suction port, 10°10', 10'...Discharge port,
11.11', 11'... Exhaust port, 21... Axial blade rotor, 22... Thread groove molecule, 23... Axial blade stator, 24.25... Spacer, 33...・Labyrinth seal. Representative Patent Attorney Masami Akimoto
Claims (1)
ロータに対向するステータからなるポンプを軸方向に複
数段有し、該複数段のポンプにより吸入口から吸込まれ
た気体を排気口から大気圧にて排出するターボ真空ポン
プにおいて、少なくとも一部の前記ロータの軸方向に突
出する部分に形成された翼と、該翼と軸方向に対向する
前記ステータの周囲に形成された通風路とからなる渦流
ポンプを設けたターボ真空ポンプ。 ２、請求項１記載の翼は、前向きの円弧翼にて構成され
たターボ真空ポンプ。 ３、請求項１記載の渦流ポンプは軸方向に複数段設ける
とともに各段を順次異形状に構成されたターボ真空ポン
プ。 ４、請求項１記載のロータはその外周にポンプを、その
内周に渦流ポンプを構成したターボ真空ポンプ。 ５、請求項３記載の複数段の渦流ポンプの間にラビリン
スレールを有するターボ真空ポンプ。 ６、請求項５記載の第１段の渦流ポンプの吸入側に軸流
翼、遠心翼、ネジ溝分子翼のいずれか一つもしくは組合
せられたいずれか一方の翼を有するターボ真空ポンプ。[Claims] 1. A pump consisting of a rotor and a stator facing the rotor is provided in multiple stages in the axial direction in a casing having an intake port and an exhaust port, and suction from the intake port is provided by the multiple stages of pumps. In a turbo vacuum pump that discharges gas from an exhaust port at atmospheric pressure, blades are formed on at least a portion of the rotor that protrudes in the axial direction, and blades are formed around the stator that opposes the blades in the axial direction. A turbo vacuum pump equipped with a vortex pump consisting of a ventilation passage. 2. A turbo vacuum pump, wherein the blade according to claim 1 is a forward-facing circular arc blade. 3. The vortex pump according to claim 1 is a turbo vacuum pump having a plurality of stages in the axial direction and each stage having a different shape. 4. A turbo vacuum pump according to claim 1, wherein the rotor has a pump on its outer periphery and a vortex pump on its inner periphery. 5. A turbo vacuum pump having a labyrinth rail between the multiple stages of the vortex pump according to claim 3. 6. A turbo vacuum pump having one or a combination of axial flow impellers, centrifugal impellers, and screw groove molecular impellers on the suction side of the first stage vortex pump according to claim 5.
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| JP1083921A JP2585420B2 (en) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | Turbo vacuum pump |
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