JPH04370394A - Vacuum pump - Google Patents

Vacuum pump

Info

Publication number
JPH04370394A
JPH04370394A JP3147498A JP14749891A JPH04370394A JP H04370394 A JPH04370394 A JP H04370394A JP 3147498 A JP3147498 A JP 3147498A JP 14749891 A JP14749891 A JP 14749891A JP H04370394 A JPH04370394 A JP H04370394A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vacuum pump
blades
rotor
titanium alloy
stator blades
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.)
Pending
Application number
JP3147498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Urano
浦野 智秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Seiki KK
Original Assignee
Seiko Seiki KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Seiki KK filed Critical Seiko Seiki KK
Priority to JP3147498A priority Critical patent/JPH04370394A/en
Publication of JPH04370394A publication Critical patent/JPH04370394A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02Selection of particular materials
    • F04D29/023Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/042Turbomolecular vacuum pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/584Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps cooling or heating the machine

Abstract

PURPOSE:To improve exhaust efficiency relating to light gas. CONSTITUTION:In the case of a vacuum pump provided with a rotor blade 5 and a stator blade 6, the rotor blade 5 is formed of titanium alloy and surface- treated with plating or oxide film. By thus forming the rotary blade 5 of the titanium alloy, rotational speed of the vacuum pump can be increased, and exhaust efficiency of the vacuum pump relating to light gas can be substantially improved.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、真空チャンバ等を真空
にする真空ポンプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum pump that evacuates a vacuum chamber or the like.

【0002】0002

【従来の技術】従来の真空ポンプ、たとえばターボ分子
ポンプにおいては、そのロータ翼等の回転体には比強度
(引張強度/密度)の高い点からAl合金(ジュラルミ
ン等)が用いられている。また磁場において真空ポンプ
を使用する場合は、Al合金では渦電流の発生により温
度が上昇して引張強度が低下してしまうため、セラミッ
ク製の回転体を用いたものもある。また半導体製造に際
してガリウム・ガスを用いる場合は、Al合金では腐食
により劣化してしまうため析出硬化型ステンレス鋼を用
いたものもある。一方、ステータ翼(固定翼)にも一般
的にはAl合金が用いられ、上記のようにガリウム・ガ
スに用いる等の特殊な場合には上記ステンレス鋼が用い
られることもある。
2. Description of the Related Art In conventional vacuum pumps, such as turbomolecular pumps, Al alloys (duralumin, etc.) are used for rotating bodies such as rotor blades because of their high specific strength (tensile strength/density). Furthermore, when a vacuum pump is used in a magnetic field, an Al alloy uses a rotating body made of ceramic because the temperature rises due to the generation of eddy currents and the tensile strength decreases. Furthermore, when gallium gas is used in semiconductor manufacturing, precipitation hardening stainless steel is sometimes used since Al alloys deteriorate due to corrosion. On the other hand, an Al alloy is generally used for the stator blades (fixed blades), and in special cases such as when used for gallium gas as mentioned above, the above stainless steel may be used.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の真空ポンプにあっては、ロータ翼にAl合金
を用いた場合には、その回転時の周速(最大径における
回転速度)は通常300〜350m/sであり、分子速
度が大きい水素(1600m/s)やヘリウム(130
0m/s)に対する排気能力が低い。またロータ翼にセ
ラミックを用いる場合は、機械加工性が悪く、機械加工
できたとしても多数の部品からロータ翼に組立てる際の
各部の接合が非常に難しい。またセラミックはその表面
粗さが大きい多孔質のため、表面積が大きくなって気体
が付着しやすく、これが作動中に排出ガス中に混入して
排気能力を低下させる。またロータ翼にステンレス鋼を
用いる場合は、Al合金と同様に比強度は高いが重さが
大きいために回転を支持する軸受にかかる負荷が大きく
なり、軸受の耐久性を劣化させるという問題がある。そ
こで本発明は上記問題点を解決することを課題としてい
る。
[Problem to be Solved by the Invention] However, in such conventional vacuum pumps, when an Al alloy is used for the rotor blades, the circumferential speed (rotational speed at the maximum diameter) during rotation is usually 300 to 350 m/s, and hydrogen (1600 m/s) and helium (130 m/s) have high molecular speeds.
0 m/s). Furthermore, when ceramic is used for the rotor blades, machinability is poor, and even if machining is possible, it is very difficult to join various parts when assembling the rotor blades from a large number of parts. Furthermore, since ceramic is porous and has a large surface roughness, the surface area becomes large and gas tends to adhere to it, which gets mixed into the exhaust gas during operation and reduces the exhaust performance. In addition, when stainless steel is used for rotor blades, it has a high specific strength like Al alloy, but its weight is large, which increases the load on the bearings that support rotation, which causes a problem in that the durability of the bearings deteriorates. . Therefore, it is an object of the present invention to solve the above problems.

【0004】0004

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、回転するロータに設けられるロータ翼と、
ケーシング側に固定して設けられるステータ翼とを備え
た真空ポンプにおいて、前記ロータ翼をチタン合金によ
り形成しこの表面をメッキまたは酸化皮膜で表面処理し
た構成とし、また、前記ステータ翼をチタン合金により
形成するとともに、前記ステータ翼を加熱する加熱手段
を設けた構成とし、さらに、前記ロータ翼およびステー
タ翼をチタン合金により形成するとともに、前記ステー
タ翼を加熱する加熱手段を設けた構成としたものである
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides rotor blades provided on a rotating rotor;
In a vacuum pump equipped with a stator blade fixedly provided on a casing side, the rotor blade is formed of a titanium alloy and the surface thereof is plated or surface-treated with an oxide film, and the stator blade is formed of a titanium alloy. The rotor blades and the stator blades are formed of a titanium alloy, and the stator blades are further provided with a heating means for heating the stator blades. be.

【0005】[0005]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図1は本発明による真空ポンプの一実施例
を示すターボ分子ポンプの図である。同図において、ケ
ーシング1には吸入口部2および吐出口部3が形成され
、またケーシング1内にはロータ4が収装されている。 ロータ4にはケーシング1内周壁面に向かってロータ翼
5が形成され、このロータ翼5に対向してステータ翼6
がケーシング1内周壁面にスペーサ7を介して取り付け
られている。ロータ4はケーシング1内に収装されたモ
ータ8によって回転され、ロータ翼5がステータ翼6に
対して相対的に高速回転するようになっている。また、
吸入口部2は作業室の開口部(図示せず)と接続してい
る。そして、ロータ翼5は、チタン合金により形成され
、その表面はNi系メッキ、または酸素、フッ素等を使
用して形成する酸化皮膜で表面処理されている。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a diagram of a turbomolecular pump showing an embodiment of the vacuum pump according to the present invention. In the figure, a casing 1 is formed with an inlet port 2 and a discharge port 3, and a rotor 4 is housed within the casing 1. Rotor blades 5 are formed on the rotor 4 toward the inner peripheral wall surface of the casing 1, and stator blades 6 are formed opposite to the rotor blades 5.
is attached to the inner peripheral wall surface of the casing 1 via a spacer 7. The rotor 4 is rotated by a motor 8 housed in the casing 1, so that the rotor blades 5 rotate at a high speed relative to the stator blades 6. Also,
The suction port 2 is connected to an opening (not shown) in the working chamber. The rotor blade 5 is made of a titanium alloy, and its surface is treated with Ni-based plating or an oxide film formed using oxygen, fluorine, or the like.

【0006】このようなターボ分子ポンプは、ロータ4
をモータ8によって回転駆動させると、ロータ翼5がス
テータ翼6に対して相対的に高速回転するが、このロー
タ翼5とステータ翼6との協働によって、作業室内のガ
スや水分等の分子を吸入口部2から吸込んで吐出口部3
から排出する。ところでロータ翼5はチタン合金により
形成されているため、比強度が非常に高くなって回転数
を大幅に上昇させることが可能となり、その周速を40
0〜450m/s位にすることができる。このため、ガ
スの移動速度が450m/sの窒素はもちろんのこと、
前述の水素やヘリウムに対してもその排気効率を大幅に
上昇させることができる。またAl合金と異なりチタン
合金は磁場中で渦電流が発生しないため、強磁場中にお
いて使用しても温度が上昇して引張強度が低下すること
がなく使用可能となる。さらに、チタン合金表面をNi
系メッキや酸化皮膜で表面処理しているため、塩素系、
フッ素系の気体を排気しても問題ない。
[0006] Such a turbomolecular pump has a rotor 4
When the rotor blades 5 are rotationally driven by the motor 8, the rotor blades 5 rotate at a high speed relative to the stator blades 6. Due to the cooperation between the rotor blades 5 and the stator blades 6, molecules such as gas and moisture in the working chamber are removed. is inhaled from the suction port 2 and discharged from the discharge port 3.
discharge from. By the way, since the rotor blades 5 are made of titanium alloy, their specific strength is extremely high, making it possible to significantly increase the rotational speed, and the peripheral speed to 40.
The speed can be set to about 0 to 450 m/s. For this reason, not only nitrogen whose gas movement speed is 450 m/s,
The exhaust efficiency of the aforementioned hydrogen and helium can also be greatly increased. Furthermore, unlike Al alloys, titanium alloys do not generate eddy currents in a magnetic field, so even if they are used in a strong magnetic field, the temperature will not rise and the tensile strength will not decrease, making it possible to use the titanium alloys. Furthermore, the titanium alloy surface was coated with Ni.
Because the surface is treated with chlorine-based plating or oxide film, it is free from chlorine-based,
There is no problem even if fluorine-based gas is exhausted.

【0007】図2および図3は本発明による真空ポンプ
の他の実施例を示す図である。この実施例は、ロータ翼
5はAl合金で形成し、ステータ翼6をチタン合金によ
り形成したものである。そして図2に示すように、ステ
ータ翼6の内部にタングステン線等の発熱線10(加熱
手段)が内蔵され、鋳造、クラッド構造等の公知の手段
により埋め込まれる。ステータ翼6は隣合うスペーサ7
間に挟まれる周部6aが、図3に示すように半円環状に
連なって形成されており、このようなステータ翼6が二
つ互いに向合ってケーシング1内に収装されて、1段の
ステータ翼6が形成されるようになっている。ステータ
翼6内の発熱線10は、図3に示すようにステータ翼6
の周部で全て連結されており、その一端はコネクタ12
により他の発熱線11の一端と接続されていて、その発
熱線10の他端と他の発熱線11の他端はそれぞれ電源
(図示せず)の+極と−極に接続されている。
FIGS. 2 and 3 are diagrams showing other embodiments of the vacuum pump according to the present invention. In this embodiment, the rotor blades 5 are made of an Al alloy, and the stator blades 6 are made of a titanium alloy. As shown in FIG. 2, a heating wire 10 (heating means) such as a tungsten wire is built into the stator blade 6 and embedded by known means such as casting or cladding. The stator blade 6 is adjacent to the spacer 7
The circumferential portion 6a sandwiched between them is formed in a continuous semicircular shape as shown in FIG. stator blades 6 are formed. As shown in FIG.
are all connected around the periphery of the connector 12, and one end is connected to the connector 12.
The other end of the heating wire 10 and the other end of the other heating wire 11 are respectively connected to the + and - poles of a power source (not shown).

【0008】この実施例においては、発熱線10、11
に通電してステータ翼6を加熱すると、ステータ翼6を
構成するチタン合金の表面が昇華してロータ翼5やポン
プ内部の部品表面にその昇華したチタン分子が付着し、
この分子が水素のような軽いガスの分子と化学反応して
結合することにより、軽いガスに対してポンプ作用を行
う(いわゆるチタンゲッター効果)。このため、従来の
機械的なポンプ作用に加えて化学的吸着によるポンプ作
用により、軽いガスの排気効率を大幅に上昇させること
ができる。なお、この実施例ではステータ翼6自体をチ
タン合金により形成したが、これと異なり、ステータ翼
6自体はAl合金により形成して、その回りにチタン合
金の線をコイル状に巻くか、あるいはその表面にチタン
合金の薄膜を形成させるようにしてもよい。また、チタ
ン合金を施すステータ翼6は1段のみでもよく、あるい
は1段おき、2段おき、全段等いかなる組合わせでもよ
い。
In this embodiment, heating wires 10, 11
When electricity is applied to heat the stator blades 6, the surface of the titanium alloy that makes up the stator blades 6 sublimates, and the sublimated titanium molecules adhere to the surfaces of the rotor blades 5 and parts inside the pump.
By chemically reacting and bonding with molecules of a light gas such as hydrogen, this molecule exerts a pumping effect on the light gas (the so-called titanium getter effect). Therefore, in addition to the conventional mechanical pumping action, the chemical adsorption pumping action can greatly increase the light gas pumping efficiency. In this embodiment, the stator blades 6 themselves are made of a titanium alloy, but unlike this, the stator blades 6 themselves are made of an Al alloy, and a titanium alloy wire is wound around it in a coil shape. A thin film of titanium alloy may be formed on the surface. Furthermore, the stator blades 6 coated with titanium alloy may be formed in only one stage, or in any combination such as every other stage, every second stage, or all stages.

【0009】なお、上記第1、第2実施例を組合わせて
実施してもよい。この場合は、軽いガスに対して排気効
率をさらに大幅に上昇させることができるとともに、渦
電流も生じないので磁場における使用に好適となり、さ
らにガリウム、塩素、フッ素等のガスに対する耐腐食性
を向上させることができる。
[0009] Note that the first and second embodiments described above may be implemented in combination. In this case, it is possible to significantly increase the exhaust efficiency for light gases, and since no eddy currents occur, it is suitable for use in magnetic fields, and it also has improved corrosion resistance against gases such as gallium, chlorine, and fluorine. can be done.

【0010】0010

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ータ翼をチタン合金により形成することにより、ロータ
翼の比強度が非常に高くなって回転数を大幅に上昇させ
ることが可能となり、このため軽いガスに対する排気効
率を大幅に上昇させることができる。またAl合金と異
なりチタン合金は渦電流が発生しないため、磁場におい
て使用しても温度が上昇して引張強度が低下することが
なく好適である。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, by forming the rotor blades from a titanium alloy, the specific strength of the rotor blades becomes extremely high, making it possible to significantly increase the rotational speed. Therefore, the exhaust efficiency for light gas can be significantly increased. Furthermore, unlike Al alloys, titanium alloys do not generate eddy currents, so even when used in a magnetic field, the temperature will not rise and the tensile strength will not decrease, making them suitable.

【0011】また、ステータ翼をチタン合金により形成
するとともに、前記ステータ翼を加熱する加熱手段を設
けることにより、従来の機械的なポンプ作用に加えて、
チタンゲッターポンプとして軽いガスに対して化学的吸
着によるポンプ作用を行うことができるため、やはり排
気効率を大幅に上昇させることができる。さらに、ロー
タ翼およびステータ翼をチタン合金により形成するとと
もに、ステータ翼を加熱する加熱手段を設けることによ
り、軽いガスに対して排気効率をさらに大幅に上昇させ
ることができるとともに、渦電流も生じないので磁場に
おける使用に好適となり、さらにガリウム、塩素、フッ
素等のガスに対する耐腐食性を向上させることができる
Furthermore, by forming the stator blades from a titanium alloy and by providing heating means for heating the stator blades, in addition to the conventional mechanical pumping action,
As a titanium getter pump, it is possible to perform a pumping action on light gases by chemical adsorption, so it is possible to significantly increase pumping efficiency. Furthermore, by forming the rotor blades and stator blades from a titanium alloy and by providing a heating means to heat the stator blades, it is possible to further significantly increase the exhaust efficiency for light gases, and there is no eddy current. Therefore, it is suitable for use in a magnetic field, and corrosion resistance against gases such as gallium, chlorine, and fluorine can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明による真空ポンプの一実施例を適用した
ターボ分子ポンプを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a turbo-molecular pump to which an embodiment of the vacuum pump according to the present invention is applied.

【図2】本発明による真空ポンプの他の実施例を示す要
部の拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of essential parts showing another embodiment of the vacuum pump according to the present invention.

【図3】図2におけるステータ翼6の全体平面図である
3 is an overall plan view of the stator blades 6 in FIG. 2. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  ケーシング 4  ロータ 5  ロータ翼 6  ステータ翼 10、11  発熱線(加熱手段) 1 Casing 4 Rotor 5 Rotor blade 6 Stator blades 10, 11 Heating wire (heating means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  回転するロータに設けられるロータ翼
と、ケーシング側に固定して設けられるステータ翼とを
備えた真空ポンプにおいて、前記ロータ翼をチタン合金
により形成しこの表面をメッキまたは酸化皮膜で表面処
理したことを特徴とする真空ポンプ。
1. A vacuum pump comprising rotor blades provided on a rotating rotor and stator blades fixedly provided on a casing side, wherein the rotor blades are formed of a titanium alloy and the surface thereof is plated or coated with an oxide film. A vacuum pump characterized by surface treatment.
【請求項2】  回転するロータに設けられるロータ翼
と、ケーシング側に固定して設けられるステータ翼とを
備えた真空ポンプにおいて、前記ステータ翼をチタン合
金により形成するとともに、前記ステータ翼を加熱する
加熱手段を設けたことを特徴とする真空ポンプ。
2. In a vacuum pump comprising rotor blades provided on a rotating rotor and stator blades fixedly provided on a casing side, the stator blades are formed of a titanium alloy, and the stator blades are heated. A vacuum pump characterized by being equipped with a heating means.
【請求項3】  回転するロータに設けられるロータ翼
と、ケーシング側に固定して設けられるステータ翼とを
備えた真空ポンプにおいて、前記ロータ翼およびステー
タ翼をチタン合金により形成するとともに、前記ステー
タ翼を加熱する加熱手段を設けたことを特徴とする真空
ポンプ。
3. A vacuum pump comprising rotor blades provided on a rotating rotor and stator blades fixedly provided on a casing side, wherein the rotor blades and stator blades are formed of a titanium alloy, and the stator blades are made of a titanium alloy. A vacuum pump characterized by being provided with a heating means for heating.
JP3147498A 1991-06-19 1991-06-19 Vacuum pump Pending JPH04370394A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3147498A JPH04370394A (en) 1991-06-19 1991-06-19 Vacuum pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3147498A JPH04370394A (en) 1991-06-19 1991-06-19 Vacuum pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04370394A true JPH04370394A (en) 1992-12-22

Family

ID=15431741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3147498A Pending JPH04370394A (en) 1991-06-19 1991-06-19 Vacuum pump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04370394A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000077471A (en) * 1999-05-28 2000-12-26 다카키도시요시 Vaccum pump
WO2013008519A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 エドワーズ株式会社 Thread groove vacuum pump, and evacuation system using same
CN106064291A (en) * 2015-04-21 2016-11-02 普发真空有限公司 Manufacture the method for component of vacuum pump, the component of vacuum pump and vacuum pump

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000077471A (en) * 1999-05-28 2000-12-26 다카키도시요시 Vaccum pump
WO2013008519A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 エドワーズ株式会社 Thread groove vacuum pump, and evacuation system using same
JPWO2013008519A1 (en) * 2011-07-14 2015-02-23 エドワーズ株式会社 Thread groove type vacuum pump and vacuum exhaust system using the same
CN106064291A (en) * 2015-04-21 2016-11-02 普发真空有限公司 Manufacture the method for component of vacuum pump, the component of vacuum pump and vacuum pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4156830B2 (en) Vacuum pump
JP5066065B2 (en) Turbo vacuum pump and semiconductor manufacturing apparatus equipped with the turbo vacuum pump
JP3098139B2 (en) Compound molecular pump
JPH04370394A (en) Vacuum pump
JP2002519575A5 (en)
JPS62203721A (en) Turbopump
JP4050811B2 (en) Double flow type gas friction pump
JPH1089284A (en) Turbo-molecular pump
TWI665388B (en) Turbomolecular pump
JPH0730395U (en) Turbo molecular pump
JPS6361799A (en) Turbo molecular pump
JP2004353576A (en) Vacuum pump
JP4438195B2 (en) Turbo molecular pump
JP2001065489A (en) Vacuum pump
JP2003013880A (en) Turbo molecular pump
WO2023199880A1 (en) Vacuum pump
JP2003028090A (en) Molecular pump and vacuum pumping device
JPH11257276A (en) Vacuum pump
JP2701489B2 (en) Turbo molecular pump
JPH0687691U (en) Turbo molecular pump
JPH1018991A (en) Turbo molecular pump
JPH0754638Y2 (en) Vacuum pump
JPH03237296A (en) Turbo-molecular pump
JPH094579A (en) Multistage positive displacement vacuum pump
JP2525848Y2 (en) Vacuum pump