JPH05133387A - ドライ型真空ポンプ - Google Patents

ドライ型真空ポンプ

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JPH05133387A
JPH05133387A JP29292591A JP29292591A JPH05133387A JP H05133387 A JPH05133387 A JP H05133387A JP 29292591 A JP29292591 A JP 29292591A JP 29292591 A JP29292591 A JP 29292591A JP H05133387 A JPH05133387 A JP H05133387A
Authority
JP
Japan
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pump stage
circumference
outlet
auxiliary pump
inlet
Prior art date
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Pending
Application number
JP29292591A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Yamamoto
隆司 山本
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.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP29292591A priority Critical patent/JPH05133387A/ja
Publication of JPH05133387A publication Critical patent/JPH05133387A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F04D29/05Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/051Axial thrust balancing
    • F04D29/0513Axial thrust balancing hydrostatic; hydrodynamic thrust bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/16Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
    • F04D17/168Pumps specially adapted to produce a vacuum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D23/00Other rotary non-positive-displacement pumps
    • F04D23/008Regenerative pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】磁気軸受5等の腐食や排気ロスを防止し、且つ
モータ室40からロータ部に付与するスラスト力を軽減
し、磁気軸受5を小形化して発熱を抑制する。 【構成】渦流ポンプ段3と隔壁95との間に、円周方向
に圧力勾配をもたない遠心ポンプ段61を配設して、そ
の出口側に、円周方向に沿ってほぼ均一で排気口92の
圧力にほぼ等しい圧力域を形成し、モータ室40と遠心
ポンプ段61の出口側との間の連通部に、同じく円周方
向に圧力勾配をもたないネジ溝ポンプ段71を配設し
て、遠心ポンプ段61の出口側に向けてモータ室40か
ら強制的に排気を行い、処理室のガスが流れる排気流路
からモータ室40への漏れ及びその逆の漏れを共に防止
し、且つモータ室40の圧力を低圧にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、排気口に近い下段側の
ポンプ段に、一の円周上に入口部と出口部とをもち、円
周方向に沿って排気を行う渦流ポンプ段を配置し、モー
タに連動するロータ部を磁気軸受を介して浮動的に支持
したドライ型真空ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のドライ型真空ポンプは、
例えば特開平2−78793号公報に開示され且つ図3
に示すように、ポンプハウジングHの内部に、外周部に
羽根FをもつロータRと、ステータSに形成され、一の
円周上に入口部a及び出口部bをもつ環状排気流路Tと
を備えた渦流ポンプ段Pを多段に配設し、上位のポンプ
段から大気に開放する排気口Dに向けて順次排気を行う
と共に、モータMに直結する駆動軸W及びこれに嵌合す
るロータボスBをもつロータ部を磁気軸受Eを介して浮
動的に支持し、モータ室Cに潤滑油を溜めない無給油状
態での運転を行うようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上の構造の
もので、渦流ポンプ段Pは、環状排気流路Tに沿う一の
円周上に入口部aと出口部bとをもち、環状排気流路T
の円周方向に沿って入口部の低圧部から出口部の高圧部
に向けて順次圧力勾配がつくため、最下段に位置する渦
流ポンプ段Pとモータ室Cとの間で漏れが生じる問題が
ある。
【0004】即ち、最下段に位置する渦流ポンプ段Pと
モータ室Cとの間は、ステータSの底部を利用した隔壁
部とロータ部との間の隙間を介してシールされているの
みであり、最下段の渦流ポンプ段Pにおける入口部の圧
力は低く、出口部の圧力は大気圧に近い高い値になって
いるため、モータ室Cから渦流ポンプ段Pの入口部に向
けて漏れが生じて、この最下段の渦流ポンプ段Pで排気
ロスを生じると共に、このようにモータ室Cから渦流ポ
ンプ段Pの入口部に向けて漏れが生じる分だけモータ室
Cが負圧となり、逆に大気圧に近い高い圧力となる渦流
ポンプ段Pの出口部からモータ室Cに向けて漏れが生
じ、特に半導体ウエハチャンバー等の処理室内を排気す
るような場合、腐食性の強いガスがモータ室C内に侵入
し、磁気軸受EやモータMを腐食してしまう問題が起こ
るのである。
【0005】又、以上のようにモータ室Cから渦流ポン
プ段Pの入口部に漏れが生じる分だけ該渦流ポンプ段P
の出口部からモータ室Cに漏れが生じて、モータ室Cは
大気圧に近い圧力状態に維持されるため、上部の真空室
側からロータ部に作用する下向きのスラスト力に対し、
下部のモータ室C側からロータ部に作用する上向きのス
ラスト力が過大になり、ロータ部を所定の軸方向位置に
位置決めするには、磁気軸受Eが大型化したり、又、そ
の制御電流が過大になり、発熱量が増大する問題もあ
る。
【0006】本発明では、下段側に位置する渦流ポンプ
段とモータ室との間の中間部の構成を工夫することによ
り、排気ロスを防止すると共にモータ室側に腐食ガスが
侵入するのを防止し、しかも、磁気軸受を小形化等する
ことができるドライ型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】そこで、上記目的を達成
するため、吸気口91と排気口92をもつポンプハウジ
ング9を備え、該ハウジング9の内部で前記排気口92
に近い下段側のポンプ段に、一の円周上に入口部と出口
部とをもつ渦流ポンプ段3を配設すると共に、前記渦流
ポンプ段3の軸方向反吸気口側に隔壁95を介してモー
タ4を配設するモータ室40を画成し、前記モータ4に
連動するロータ部を磁気軸受5を介して浮動的に支持し
たドライ型真空ポンプにおいて、前記渦流ポンプ段3と
隔壁95との間の軸方向中間部に、一の円周上にこの一
の円周に沿って開口する入口部を、他の円周上にこの他
の円周に沿って開口する出口部を各々備える第一補助ポ
ンプ段6を配設して、この第一補助ポンプ段6の入口部
を前記渦流ポンプ段3の出口側に、この第一補助ポンプ
段6の出口部を前記排気口92に各々連通させると共
に、前記モータ室40と第一補助ポンプ段6の出口側と
の間の連通部に、一の円周上にこの一の円周に沿って開
口する入口部を、他の円周上にこの他の円周に沿って開
口する出口部を各々備える第二補助ポンプ段7を配設し
て、この第二補助ポンプ段7の入口部を前記モータ室4
0に、この第二補助ポンプ段7の出口部を前記第一補助
ポンプ段6の出口側に各々連通させた。
【0008】又、この場合に、第一補助ポンプ段6を、
径方向内周部から外周部にかけて延びる複数の放射状排
気流路61aを備える遠心ポンプ段61で構成し、前記
放射状排気流路61aの各入口部を、渦流ポンプ段3の
出口側を連通させる内周側環状室の円周上に該円周に沿
わせて開口すると共に、前記放射状排気流路61aの各
出口部を、排気口92に連通させる外周側環状室の円周
上に該円周に沿わせて開口し、又、第二補助ポンプ段7
を、隔壁95と該隔壁95に貫通するロータ部との間に
形成する複数のネジ溝71aを備えるネジ溝ポンプ段7
1で構成し、前記ネジ溝71aの各入口部を、モータ室
40側に臨む軸方向一側の円周上に該円周に沿わせて開
口すると共に、前記ネジ溝71aの各出口部を、第一補
助ポンプ段6側に臨む軸方向他側の円周上に該円周に沿
わせて開口するのが好ましい。
【0009】
【作用】第一補助ポンプ段6により、該第一補助ポンプ
段6の出口側に、円周方向に沿ってほぼ均一で排気口9
2の圧力にほぼ等しい圧力域を形成でき、この圧力域に
向けてモータ室40側から第二補助ポンプ段7を介して
強制的に排気が行えるため、処理室内のガスが流れる排
気流路側からモータ室40への漏れを防止できると共に
モータ室40から前記排気流路側への漏れを防止でき、
しかも、モータ室40を積極的に低圧状態にすることが
でき、該モータ室40側からロータ部の軸方向に付与す
るスラスト力を軽減でき、磁気軸受5を小形化あるいは
その制御電流を抑制することができる。
【0010】第一補助ポンプ段6を前記遠心ポンプ段6
1で構成すると共に、第二補助ポンプ段7を前記ネジ溝
ポンプ段7で構成することにより、ロータ部の軸方向長
さを過剰に長くすることなく所期の目的を達成すること
ができる。
【0011】
【実施例】図1に示すものは、吸気口91と排気口92
をもつポンプハウジング9の内部に、軸方向に近接配置
する回転円板11と静止円板12とを組合わせた二段の
ジグバーンポンプ段1と、外周に上下貫通形の羽根21
をもつロータ22とステータ23に形成する環状排気流
路24及びその内部に配置する円環コア25を備える三
段のコア付き渦流ポンプ段2と、外周に上下非貫通形の
羽根31をもつロータ32とステータ33に形成する環
状排気流路34とを備える二段のコア無し渦流ポンプ段
3とを配設した複合式のものである。
【0012】各渦流ポンプ段2,3に備える環状排気流
路24,34は、それぞれの排気流路に沿う一の円周上
に入口部と出口部とを備え、図中点線矢印で示すように
上段の出口部と下段の入口部とを相互に連通させてい
る。
【0013】又、下段に位置する渦流ポンプ段3の軸方
向反吸気口側には、隔壁95を介してモータ4を配設す
るモータ室40を画成しており、モータ4と各ポンプ段
の回転部を連結する駆動軸41は、ラジアル磁気軸受5
1,52及びスラスト磁気軸受53をもつ磁気軸受5を
介して浮動的に支持している。尚、93,94は定常運
転時に非接触となるタッチダウン軸受である。
【0014】以上の構成で、最下段に位置する渦流ポン
プ段3と隔壁95との間の軸方向中間部に、図2に明示
するように、円板ロータ61bと、その上面に形成さ
れ、径方向内周部から外周部にかけて旋回状に延びる複
数の凹溝から成る放射状排気流路61aとを備えるジグ
バーン型の遠心ポンプ段61から成る第一補助ポンプ段
6を配設して、前記放射状排気流路61aの内周側各入
口部を、渦流ポンプ段3の出口側を連通させる内周側環
状室81の円周上に該円周に沿わせて開口すると共に、
前記放射状排気流路61aの外周側各出口部を、排気口
92に連通させる外周側環状室82の円周上に該円周に
沿わせて開口する。
【0015】又、図1に示すように、モータ室40と第
一補助ポンプ段6の出口側との間の連通部に、ロータ部
を構成する駆動軸41に一体化する径大部42の外面に
形成し、隔壁95に設ける貫通穴96の内面に臨ませる
複数のネジ溝71aを備えるネジ溝ポンプ段71から成
る第二補助ポンプ段7を配設して、前記ネジ溝71aの
下端側各入口部を、モータ室40側に臨む軸方向一側の
円周上に該円周に沿わせて開口すると共に、前記ネジ溝
71aの上端側各出口部を、第一補助ポンプ段6側に臨
む軸方向他側の円周上に該円周に沿わせて開口する。
【0016】こうして、第一補助ポンプ段6構成する遠
心ポンプ段61の駆動により、該ポンプ段61の出口側
に、円周方向に沿ってほぼ均一で排気口92の圧力にほ
ぼ等しい圧力域を形成でき、この圧力域に向けてモータ
室40側から第二補助ポンプ段7を構成するネジ溝ポン
プ段71を介して強制的に排気が行えるため、処理室内
のガスが流れる排気流路側からモータ室40への漏れを
防止できると共にモータ室40から前記排気流路側への
漏れを防止でき、磁気軸受5やモータ4の腐食を防止で
きると共に排気ロスを防止でき、しかも、モータ室40
を積極的に低圧状態にすることができ、該モータ室40
側からロータ部の軸方向に付与するスラスト力を軽減で
き、磁気軸受5を小形化あるいはその制御電流を抑制す
ることができて、発熱量を抑制することができるのであ
る。
【0017】又、以上のように、第一補助ポンプ段6を
遠心ポンプ段61で、又、第二補助ポンプ段7をネジ溝
ポンプ段7で構成したから、最下段の渦流ポンプ段3と
隔壁95との間の軸方向長さの増大を抑制できると共
に、隔壁95とロータ部との貫通部分の構造を有効利用
することができ、全体としてロータ部の軸方向長さを過
剰に長くすることなく所期の目的を達成することができ
るのである。
【0018】もっとも、ロータ部の軸方向長さを問わな
いならば、第一補助ポンプ段6をネジ溝ポンプ段で、第
二補助ポンプ段7を遠心ポンプ段で各々構成してもよ
い。
【0019】
【発明の効果】以上、本発明によれば、第一補助ポンプ
段6と第二補助ポンプ段7とにより、処理室内のガスが
流れる排気流路側からモータ室40への漏れ及びモータ
室40から前記排気流路側への漏れを防止でき、磁気軸
受5やモータ4の腐食を防止できると共に排気ロスを防
止でき、しかも、モータ室40側からロータ部の軸方向
に付与するスラスト力を軽減でき、磁気軸受5を小形化
あるいはその制御電流を抑制することができて、発熱量
を抑制することができる。
【0020】又、第一補助ポンプ段6を遠心ポンプ段6
1で構成すると共に第二補助ポンプ段7をネジ溝ポンプ
段71で構成する場合には、ロータ部の軸方向長さを過
剰に長くすることなく所期の目的を達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るドライ型真空ポンプの断面図。
【図2】同第一補助ポンプ段の平面図。
【図3】従来例の断面図。
【符号の説明】
3 渦流ポンプ段 4 モータ 5 磁気軸受 6 第一補助ポンプ段 7 第二補助ポンプ段 9 ポンプハウジング 40 モータ室 61 遠心ポンプ段 71 ネジ溝ポンプ段 91 吸気口 92 排気口 95 隔壁 61a 放射状排気流路 71a ネジ溝

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸気口91と排気口92をもつポンプハウ
    ジング9を備え、該ハウジング9の内部で前記排気口9
    2に近い下段側のポンプ段に、一の円周上に入口部と出
    口部とをもつ渦流ポンプ段3を配設すると共に、前記渦
    流ポンプ段3の軸方向反吸気口側に隔壁95を介してモ
    ータ4を配設するモータ室40を画成し、前記モータ4
    に連動するロータ部を磁気軸受5を介して浮動的に支持
    したドライ型真空ポンプにおいて、前記渦流ポンプ段3
    と隔壁95との間の軸方向中間部に、一の円周上にこの
    一の円周に沿って開口する入口部を、他の円周上にこの
    他の円周に沿って開口する出口部を各々備える第一補助
    ポンプ段6を配設して、この第一補助ポンプ段6の入口
    部を前記渦流ポンプ段3の出口側に、この第一補助ポン
    プ段6の出口部を前記排気口92に各々連通させると共
    に、前記モータ室40と第一補助ポンプ段6の出口側と
    の間の連通部に、一の円周上にこの一の円周に沿って開
    口する入口部を、他の円周上にこの他の円周に沿って開
    口する出口部を各々備える第二補助ポンプ段7を配設し
    て、この第二補助ポンプ段7の入口部を前記モータ室4
    0に、この第二補助ポンプ段7の出口部を前記第一補助
    ポンプ段6の出口側に各々連通させていることを特徴と
    するドライ型真空ポンプ。
  2. 【請求項2】第一補助ポンプ段6が、径方向内周部から
    外周部にかけて延びる複数の放射状排気流路61aを備
    える遠心ポンプ段61から成り、前記放射状排気流路6
    1aの各入口部を、渦流ポンプ段3の出口側を連通させ
    る内周側環状室の円周上に該円周に沿わせて開口してい
    ると共に、前記放射状排気流路61aの各出口部を、排
    気口92に連通させる外周側環状室の円周上に該円周に
    沿わせて開口しており、又、第二補助ポンプ段7が、隔
    壁95と該隔壁95に貫通するロータ部との間に形成す
    る複数のネジ溝71aを備えるネジ溝ポンプ段71から
    成り、前記ネジ溝71aの各入口部を、モータ室40側
    に臨む軸方向一側の円周上に該円周に沿わせて開口して
    いると共に、前記ネジ溝71aの各出口部を、第一補助
    ポンプ段6側に臨む軸方向他側の円周上に該円周に沿わ
    せて開口している請求項1記載のドライ型真空ポンプ。
JP29292591A 1991-11-08 1991-11-08 ドライ型真空ポンプ Pending JPH05133387A (ja)

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JP (1) JPH05133387A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009257213A (ja) * 2008-04-17 2009-11-05 Ebara Corp ターボ型真空ポンプ
EP2088325A3 (en) * 2008-02-05 2012-08-29 Ebara Corporation Turbo vacuum pump

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EP2088325A3 (en) * 2008-02-05 2012-08-29 Ebara Corporation Turbo vacuum pump
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