JPH0539797A - ターボ分子ポンプ - Google Patents
ターボ分子ポンプInfo
- Publication number
- JPH0539797A JPH0539797A JP3195135A JP19513591A JPH0539797A JP H0539797 A JPH0539797 A JP H0539797A JP 3195135 A JP3195135 A JP 3195135A JP 19513591 A JP19513591 A JP 19513591A JP H0539797 A JPH0539797 A JP H0539797A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- pressure difference
- thrust
- fixed
- axial direction
- 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.)
- Withdrawn
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
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
- F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ターボ分子ポンプに関し、排気口５の圧力の
大小にかかわらず回転子２が安定に回転できるようにす
ることを目的とする。 【構成】 回転子２の上流側と下流側の圧力差により回
転子２に生ずる軸方向の推力を支え、且つ固定側磁石12
が該軸方向に移動可能な磁気軸受10と、固定側磁石12に
該推力と反対方向で該圧力差に比例する力を与える軸受
支持機構20とを設け、軸受支持機構20は、該圧力差によ
り該軸方向に作動し下流側の圧力が該推力と反対方向に
作用するタイヤフラム21と、該軸方向とほぼ直交し支点
24が支持されて該軸方向に揺動可能であり、力点25がダ
イヤフラム21に係合し作用点26が固定側磁石12に係合す
るレバー23とを有し、支点24から力点25及び作用点26ま
での距離の比が回転子２及びダイヤフラム21の口径面積
の比であるようにして、前記圧力差の大小にかかわらず
回転子２の軸方向の位置がほぼ一定に保たれるように構
成する。
大小にかかわらず回転子２が安定に回転できるようにす
ることを目的とする。 【構成】 回転子２の上流側と下流側の圧力差により回
転子２に生ずる軸方向の推力を支え、且つ固定側磁石12
が該軸方向に移動可能な磁気軸受10と、固定側磁石12に
該推力と反対方向で該圧力差に比例する力を与える軸受
支持機構20とを設け、軸受支持機構20は、該圧力差によ
り該軸方向に作動し下流側の圧力が該推力と反対方向に
作用するタイヤフラム21と、該軸方向とほぼ直交し支点
24が支持されて該軸方向に揺動可能であり、力点25がダ
イヤフラム21に係合し作用点26が固定側磁石12に係合す
るレバー23とを有し、支点24から力点25及び作用点26ま
での距離の比が回転子２及びダイヤフラム21の口径面積
の比であるようにして、前記圧力差の大小にかかわらず
回転子２の軸方向の位置がほぼ一定に保たれるように構
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はターボ分子ポンプに関す
る。ターボ分子ポンプは、超高真空を作るためのポンプ
であり、例えば半導体装置製造のウエーハプロセスなど
に用いる真空装置に使用されるものである。
る。ターボ分子ポンプは、超高真空を作るためのポンプ
であり、例えば半導体装置製造のウエーハプロセスなど
に用いる真空装置に使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】図２はターボ分子ポンプの従来例の断面
図である。同図において、このポンプは、軸流圧縮機に
類似した構造をなし、多段に配列する固定翼１の間に回
転子２の翼2aを配列させてあり、回転子２が高周波モー
タ３により高速回転（数万ｒｐｍ）して翼配列の上流側
である吸気口４の気体分子を下流側の排気口５に送り込
み、吸気口４側を１×10-9Torr程度の超高真空にさせ
る。
図である。同図において、このポンプは、軸流圧縮機に
類似した構造をなし、多段に配列する固定翼１の間に回
転子２の翼2aを配列させてあり、回転子２が高周波モー
タ３により高速回転（数万ｒｐｍ）して翼配列の上流側
である吸気口４の気体分子を下流側の排気口５に送り込
み、吸気口４側を１×10-9Torr程度の超高真空にさせ
る。
【０００３】回転中の回転子２は、その回転速度が大き
いため半径方向磁気軸受６及び軸方向磁気軸受７により
無接触で支える。軸方向磁気軸受７は、回転子２の上流
側と下流側の圧力差により生ずる軸方向の推力を支え
る。
いため半径方向磁気軸受６及び軸方向磁気軸受７により
無接触で支える。軸方向磁気軸受７は、回転子２の上流
側と下流側の圧力差により生ずる軸方向の推力を支え
る。
【０００４】図中の８は保護用の機械式ドライ軸受であ
る。回転子２の翼2aなどが固定翼１などに触れないよう
に回転子２の位置ずれ範囲を制限するものであり、回転
子２の高速回転を支え得るものではない。
る。回転子２の翼2aなどが固定翼１などに触れないよう
に回転子２の位置ずれ範囲を制限するものであり、回転
子２の高速回転を支え得るものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのターボ分
子ポンプは、排気口５に油回転真空ポンプまたはメカニ
カルブースタポンプなどの補助ポンプを接続し、この補
助ポンプにより 0.1Torr程度に予備排気してから回転子
２の回転を開始する。
子ポンプは、排気口５に油回転真空ポンプまたはメカニ
カルブースタポンプなどの補助ポンプを接続し、この補
助ポンプにより 0.1Torr程度に予備排気してから回転子
２の回転を開始する。
【０００６】若し、上記 0.1Torr程度より高い圧力の予
備排気の下で回転子２を回転させると、上記推力が軸方
向磁気軸受７の許容範囲より大きくなって回転子２が軸
方向に移動し、機械式ドライ軸受８にも負荷が掛かるよ
うになり、回転子２は安定な回転ができなくなる。ま
た、回転子２が正常に回転している最中に、何らかの原
因で排気口５の圧力が上記 0.1Torr程度より高くなって
も同様になる。
備排気の下で回転子２を回転させると、上記推力が軸方
向磁気軸受７の許容範囲より大きくなって回転子２が軸
方向に移動し、機械式ドライ軸受８にも負荷が掛かるよ
うになり、回転子２は安定な回転ができなくなる。ま
た、回転子２が正常に回転している最中に、何らかの原
因で排気口５の圧力が上記 0.1Torr程度より高くなって
も同様になる。
【０００７】このことは、使用上の利便性を制約しまた
安全上でも問題である。そこで本発明は、ターボ分子ポ
ンプに関し、排気口の圧力の大小にかかわらず回転子が
安定に回転できるようにすることを目的とする。
安全上でも問題である。そこで本発明は、ターボ分子ポ
ンプに関し、排気口の圧力の大小にかかわらず回転子が
安定に回転できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるターボ分子ポンプは、回転子の上流側
と下流側の圧力差により該回転子に生ずる軸方向の推力
を支え、且つ固定側磁石が該軸方向に移動可能な磁気軸
受と、該固定側磁石に該推力と反対方向で該圧力差に比
例する力を与える軸受支持機構とを有して、該圧力差の
大小にかかわらず該回転子の該軸方向の位置がほぼ一定
に保たれることを特徴としている。
に、本発明によるターボ分子ポンプは、回転子の上流側
と下流側の圧力差により該回転子に生ずる軸方向の推力
を支え、且つ固定側磁石が該軸方向に移動可能な磁気軸
受と、該固定側磁石に該推力と反対方向で該圧力差に比
例する力を与える軸受支持機構とを有して、該圧力差の
大小にかかわらず該回転子の該軸方向の位置がほぼ一定
に保たれることを特徴としている。
【０００９】そして、前記軸受支持機構は、前記圧力差
により前記軸方向に作動し下流側の圧力が前記推力と反
対方向に作用するタイヤフラムと、該軸方向とほぼ直交
し支点が支持されて該軸方向に揺動可能であり、力点が
該ダイヤフラムに係合し作用点が前記固定側磁石に係合
するレバーとを有し、該支点から該力点及び該作用点ま
での距離の比が、前記回転子及び該ダイヤフラムの口径
面積の比であることを特徴としている。
により前記軸方向に作動し下流側の圧力が前記推力と反
対方向に作用するタイヤフラムと、該軸方向とほぼ直交
し支点が支持されて該軸方向に揺動可能であり、力点が
該ダイヤフラムに係合し作用点が前記固定側磁石に係合
するレバーとを有し、該支点から該力点及び該作用点ま
での距離の比が、前記回転子及び該ダイヤフラムの口径
面積の比であることを特徴としている。
【００１０】
【作用】上記磁気軸受の固定側磁石は、上記軸受支持機
構から与えられる上記力が変化すると回転子の軸方向に
移動し、その力を上記推力に対してバランスするように
上記圧力差に比例させれば、その推力の大小によって軸
方向の位置を変えようとする回転子の移動を抑えること
ができる。
構から与えられる上記力が変化すると回転子の軸方向に
移動し、その力を上記推力に対してバランスするように
上記圧力差に比例させれば、その推力の大小によって軸
方向の位置を変えようとする回転子の移動を抑えること
ができる。
【００１１】このことから、上記推力の大小即ち上記圧
力差の大小にかかわらず回転子の軸方向の位置をほぼ一
定に保つようにすることが可能である。従って、排気口
の圧力の大小にかかわらず回転子が安定に回転できるよ
うになる。
力差の大小にかかわらず回転子の軸方向の位置をほぼ一
定に保つようにすることが可能である。従って、排気口
の圧力の大小にかかわらず回転子が安定に回転できるよ
うになる。
【００１２】そして、上述した軸受支持機構の構成にお
いては、上記ダイヤフラムと上記レバーとにより上記固
定磁石に与える力が上記推力と反対方向で上記圧力差に
比例し、レバーの支点から力点及び作用点までの距離の
関係が上記力を上記推力にバランスさせる。
いては、上記ダイヤフラムと上記レバーとにより上記固
定磁石に与える力が上記推力と反対方向で上記圧力差に
比例し、レバーの支点から力点及び作用点までの距離の
関係が上記力を上記推力にバランスさせる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例について図１の断面図を
用いて説明する。全図を通し同一符号は同一対象物を示
す。
用いて説明する。全図を通し同一符号は同一対象物を示
す。
【００１４】図１において、この実施例は、図２で説明
した従来例に本発明による磁気軸受10及び軸受支持機構
20を付加したものである。磁気軸受10は、回転子２の上
流側に配置されて、回転子２に同心に固定された回転側
磁石11と、回転側磁石11に対向して反発力を及ぼし回転
子２の軸方向に移動可能な固定側磁石12と、固定側磁石
12の上記移動を案内するロッド13及びガイドシリンダ14
とを有しており、回転子２の上流側と下流側の圧力差に
より回転子２に生ずる軸方向の推力を支える。
した従来例に本発明による磁気軸受10及び軸受支持機構
20を付加したものである。磁気軸受10は、回転子２の上
流側に配置されて、回転子２に同心に固定された回転側
磁石11と、回転側磁石11に対向して反発力を及ぼし回転
子２の軸方向に移動可能な固定側磁石12と、固定側磁石
12の上記移動を案内するロッド13及びガイドシリンダ14
とを有しており、回転子２の上流側と下流側の圧力差に
より回転子２に生ずる軸方向の推力を支える。
【００１５】軸受支持機構20は、磁気軸受10の上流側に
配置されたダイヤフラム21とレバー23とを有しており、
磁気軸受10の固定側磁石12に上記推力と反対方向で上記
圧力差に比例した力を与える。
配置されたダイヤフラム21とレバー23とを有しており、
磁気軸受10の固定側磁石12に上記推力と反対方向で上記
圧力差に比例した力を与える。
【００１６】ダイヤフラム21は、ベローズ状をなして外
側が吸気口４の圧力であり、排圧パイプ22を通して内部
に排気口５の圧力が導入されて、吸気口４と排気口５の
圧力差により回転子２の軸方向に作動し、上記内部圧力
が上記推力と反対方向に作用している。
側が吸気口４の圧力であり、排圧パイプ22を通して内部
に排気口５の圧力が導入されて、吸気口４と排気口５の
圧力差により回転子２の軸方向に作動し、上記内部圧力
が上記推力と反対方向に作用している。
【００１７】レバー23は、回転子２の軸方向とほぼ直交
し一端が支点24として支持されて上記軸方向に揺動可能
であり、他端が力点25としてダイヤフラム21に係合し、
中間の作用点26が磁気軸受10の固定側磁石12にロッド13
を介して係合している。
し一端が支点24として支持されて上記軸方向に揺動可能
であり、他端が力点25としてダイヤフラム21に係合し、
中間の作用点26が磁気軸受10の固定側磁石12にロッド13
を介して係合している。
【００１８】そして、支点24から力点25及び作用点26ま
での距離の比が、回転子２及びダイヤフラム21の口径面
積の比となっている。ここで、回転子２の口径は翼2aの
先端で見た口径である。
での距離の比が、回転子２及びダイヤフラム21の口径面
積の比となっている。ここで、回転子２の口径は翼2aの
先端で見た口径である。
【００１９】以上のことにより実施例は、吸気口４と排
気口５の圧力差が変化すると磁気軸受10の固定側磁石12
が回転子２の軸方向に移動し、然も、軸受支持機構20か
ら固定側磁石12に与える力が吸気口４と排気口５の圧力
差により回転子２に生ずる推力とバランスしているの
で、その推力の大小によって軸方向の位置を変えようと
する回転子２の移動が抑えられて、回転子２の軸方向の
位置がほぼ一定に保たれ、排気口５の圧力の大小にかか
わらず機械式ドライ軸受８に負荷が掛からないようにな
り、回転子２が安定に回転する。
気口５の圧力差が変化すると磁気軸受10の固定側磁石12
が回転子２の軸方向に移動し、然も、軸受支持機構20か
ら固定側磁石12に与える力が吸気口４と排気口５の圧力
差により回転子２に生ずる推力とバランスしているの
で、その推力の大小によって軸方向の位置を変えようと
する回転子２の移動が抑えられて、回転子２の軸方向の
位置がほぼ一定に保たれ、排気口５の圧力の大小にかか
わらず機械式ドライ軸受８に負荷が掛からないようにな
り、回転子２が安定に回転する。
【００２０】換言すれば、先に述べた予備排気の圧力が
従来例の場合より高い状態で回転子２の回転を開始する
ことが可能であり、また、回転子２の回転中に排気口５
の圧力が高くなっても問題を起こさないという、従来よ
り使用上の利便性及び安全性が向上したターボ分子ポン
プである。
従来例の場合より高い状態で回転子２の回転を開始する
ことが可能であり、また、回転子２の回転中に排気口５
の圧力が高くなっても問題を起こさないという、従来よ
り使用上の利便性及び安全性が向上したターボ分子ポン
プである。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、タ
ーボ分子ポンプに関し、排気口の圧力の大小にかかわら
ず回転子が安定に回転できるようにすることができて、
使用上の利便性及び安全性を向上させる効果がある。
ーボ分子ポンプに関し、排気口の圧力の大小にかかわら
ず回転子が安定に回転できるようにすることができて、
使用上の利便性及び安全性を向上させる効果がある。
【図１】 実施例の断面図
【図２】 従来例の断面図
１ 固定翼 ２ 回転子 2a 回転子の翼 ３ 高周波モータ ４ 吸気口 ５ 排気口 ６ 半径方向磁気軸受 ７ 軸方向軸軸受 ８ 機械式ドライ軸受 10 本発明により付加した磁気軸受 11 回転側磁石 12 固定側磁石 13 ロッド 14 ガイドシリンダ 20 軸受支持機構 21 ダイヤフラム 22 排圧パイプ 23 レバー 24 レバーの支点 25 レバーの力点 26 レバーの作用点
Claims (2)
- 【請求項１】 回転子(2) の上流側と下流側の圧力差に
より該回転子(2) に生ずる軸方向の推力を支え、且つ固
定側磁石(12)が該軸方向に移動可能な磁気軸受(10)と、 該固定側磁石(12)に該推力と反対方向で該圧力差に比例
する力を与える軸受支持機構(20)とを有して、 該圧力差の大小にかかわらず該回転子(2) の該軸方向の
位置がほぼ一定に保たれることを特徴とするターボ分子
ポンプ。 - 【請求項２】 前記軸受支持機構(20)は、 前記圧力差により前記軸方向に作動し下流側の圧力が前
記推力と反対方向に作用するタイヤフラム(21)と、 該軸方向とほぼ直交し支点(24)が支持されて該軸方向に
揺動可能であり、力点(25)が該ダイヤフラム(21)に係合
し作用点(26)が前記固定側磁石(12)に係合するレバー(2
3)とを有し、 該支点(24)から該力点(25)及び該作用点(26)までの距離
の比が、前記回転子(2) 及び該ダイヤフラム(21)の口径
面積の比であることを特徴とする請求項１記載のターボ
分子ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3195135A JPH0539797A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | ターボ分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3195135A JPH0539797A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | ターボ分子ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539797A true JPH0539797A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16336051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3195135A Withdrawn JPH0539797A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | ターボ分子ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0539797A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3282129B1 (de) * | 2016-08-12 | 2021-07-14 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumsystem umfassend ein druckgesteuertes ventil |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP3195135A patent/JPH0539797A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3282129B1 (de) * | 2016-08-12 | 2021-07-14 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumsystem umfassend ein druckgesteuertes ventil |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |