JPH06630Y2 - Turbo molecular pump - Google Patents

Turbo molecular pump

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JPH06630Y2
JPH06630Y2 JP1985197023U JP19702385U JPH06630Y2 JP H06630 Y2 JPH06630 Y2 JP H06630Y2 JP 1985197023 U JP1985197023 U JP 1985197023U JP 19702385 U JP19702385 U JP 19702385U JP H06630 Y2 JPH06630 Y2 JP H06630Y2
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JP
Japan
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pump
gas
gap
oil
labyrinth
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Japanese (ja)
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JPS62114197U (en
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重一 川口
成田  潔
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/06Lubrication
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D19/042Turbomolecular vacuum pumps
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、不活性ガスパージ機構と大気リーク機構とを
備え、オイルフリーで超高真空を実現するターボ分子ポ
ンプに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a turbo molecular pump which is equipped with an inert gas purging mechanism and an atmospheric leak mechanism and realizes an oil-free ultra-high vacuum.

[従来の技術] ターボ分子ポンプは、そのポンプ室内で交互に配置した
ロータ翼とステータ翼との機械的な排気作用で超高真空
を達成するものであるが、ポンプ室内でその延出端にロ
ータを固着支持する駆動軸(ロータシャフト)の支持構
造として、回転駆動力を与える機械室内で該駆動軸を上
下一対のオイル軸受により軸承させるようにするのが一
般的である。そして、この種のターボ分子ポンプでは、
その駆動軸が機械室側からポンプ室側に貫通する軸貫通
部にはシールを設けるとはいえ、駆動軸を非接触で挿通
させるための隙間があることから、ポンプ室と機械室と
に完全な気密性を保持することができず、この構造的欠
陥を補うため従来より種々の工夫が講じられてきてい
る。
[Prior Art] A turbo-molecular pump achieves an ultra-high vacuum by mechanical exhausting action of rotor blades and stator blades alternately arranged in the pump chamber. As a support structure for a drive shaft (rotor shaft) that firmly supports a rotor, the drive shaft is generally supported by a pair of upper and lower oil bearings in a machine chamber that applies a rotational drive force. And in this kind of turbo molecular pump,
Although the drive shaft has a seal at the shaft penetrating part that penetrates from the machine room side to the pump room side, there is a gap for inserting the drive shaft in a non-contact manner, so the pump room and the machine room are completely sealed. However, various measures have been taken to compensate for this structural defect.

例えば、ターボ分子ポンプをドライエッチング装置のよ
うな腐食性ガスを含む被排気ガスの排気系に使用する場
合では、そのポンプ室内から軸貫通部の隙間を通して被
排気ガスの一部が侵入し、機械室内のモータ、軸受さら
にオイルなどを腐食劣化させるおそれがある。そこで、
かかる場合は、例えば、特開昭58−74898号公報
に示されるもののように、その機械室内にガスパージ用
の不活性ガスを連続的に供給して機械室内の要素と被排
気ガスとの接触を断つガスパージ機構が採用される。
For example, when a turbo molecular pump is used in an exhaust system for exhaust gas containing corrosive gas such as in a dry etching device, part of the exhaust gas enters from the pump chamber through the gap of the shaft penetration part, and It may corrode and deteriorate indoor motors, bearings, and even oil. Therefore,
In such a case, for example, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 58-74898, an inert gas for gas purging is continuously supplied into the machine chamber to bring the elements in the machine chamber into contact with the exhaust gas. A gas purge mechanism to cut off is adopted.

また、ターボ分子ポンプはその排気後段側に油回転ポン
プ等の粗引き用ポンプを連設しているのが普通である
が、このようなシステムにおいてターボ分子ポンプの運
転を停止すると、高真空のままのポンプ室内に後段ポン
プ側から排気が逆流してポンプ室内が油蒸気により汚染
されてしまうおそれがある。そこで、ターボ分子ポンプ
には運転停止時にそのポンプ室内に大気を導入し、逆流
を防止する大気リーク機構を設けることも一般的に採用
されている。そして、これら二つの機構を同時に採用す
る場合では、それらを互いに別々に構成すると、ポンプ
内にガスパージ用不活性ガスの供給系路と大気リーク用
の導入系路とを個別に設置し、しかも各系路に所定のタ
イミングで切換わる切換弁を設けなければならないた
め、構造、制御両面での複雑化を来すことがある。そこ
で、本考案者は、先の出願(実願昭59−47220
号)で、機械室にガスパージ用の不活性ガスを供給する
ガス供給系路と、ポンプ室を大気リークさせる大気導入
系路とを、切換可能な二つの流入ポートを有する単一の
切換弁の流出ポートにその始端を接続したガス流入系路
で共用するようにしたターボ分子ポンプを提案してい
る。つまり、このように構成することにより、ポンプ内
に単一のガス流入系路を設けるだけで、必要な機械室に
対するガスパージとポンプ室に対する大気リークとが選
択的に行なえ、しかもその切換えが単一の切換弁の操作
で至便に行なえるなどの有利性が得られるからである。
In addition, the turbo molecular pump usually has a rough pump such as an oil rotary pump connected in series at the rear side of its exhaust, but when the turbo molecular pump is stopped in such a system, high vacuum Exhaust gas may flow backward from the downstream pump side into the normal pump chamber, and the pump chamber may be contaminated with oil vapor. Therefore, it is also generally adopted that the turbo molecular pump is provided with an atmospheric leak mechanism that introduces the atmosphere into the pump chamber when the operation is stopped to prevent backflow. When these two mechanisms are adopted at the same time, if they are configured separately from each other, a supply system passage for the gas purging inert gas and an introduction system passage for the atmospheric leak are separately installed, and each Since a switching valve that switches at a predetermined timing must be provided in the system path, the structure and control may be complicated. Therefore, the inventor of the present invention is
No.), a single switching valve having two inflow ports capable of switching between a gas supply system passage for supplying an inert gas for gas purging to a machine chamber and an atmosphere introduction system passage for leaking the pump chamber to the atmosphere. We have proposed a turbo-molecular pump that is shared by a gas inflow system that connects the start end to the outflow port. That is, with such a configuration, only by providing a single gas inflow passage in the pump, it is possible to selectively perform the gas purging for the necessary machine chamber and the atmospheric leak for the pump chamber, and to switch between them. This is because there is an advantage in that it can be conveniently performed by operating the switching valve.

[考案が解決しようとする課題] ところが、この既提案に係るものでは、ターボ分子ポン
プのオイルフリー化を推進する上で、次のような不都合
を生じている。すなわち、この先行例によると、第3図
に示されるように、ポンプ内に不活性ガスまたは大気を
供給又は導入する共用のガス流入系路24をポンプベー
ス4内に穿設し、ガスの流入口に当るその終端24Bを
オイルタンク2内に開口させているため、流入ガスが図
示矢線のようにオイルタンク2からそのオイル戻り孔1
9を通って機械室M内に流入し、さらに軸貫通部13の
隙間を通ってポンプ室P内に流入するガス流通系路をた
どるものとなる。しかるに、かかるガスの流れを生じる
ときには、特にポンプ室Pに対する大気リークを行なう
際、リークガスがオイルタンク2や機械室M(例えばそ
のモータ11や特に上部オイル軸受9)にある油を連行
してポンプ室Pならびにターボ分子ポンプで排気される
被排気容器を油で汚染し、クリーンな超高真空を得るこ
とができなくなってしまう。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned proposal has the following disadvantages in promoting the oil-free turbo molecular pump. That is, according to this prior art example, as shown in FIG. 3, a common gas inflow system passage 24 for supplying or introducing an inert gas or atmosphere into the pump is bored in the pump base 4 to allow the gas flow. Since the terminal end 24B of the inlet is opened in the oil tank 2, the inflowing gas flows from the oil tank 2 to the oil return hole 1 as shown by the arrow in the figure.
The flow path follows a gas flow path that flows into the machine room M through the gas passage 9 and further flows into the pump room P through the gap of the shaft penetrating portion 13. However, when such a gas flow is generated, particularly when an air leak to the pump chamber P is performed, the leak gas entrains the oil in the oil tank 2 or the machine chamber M (for example, the motor 11 thereof or particularly the upper oil bearing 9) to pump the oil. The chamber P and the evacuated container evacuated by the turbo molecular pump are contaminated with oil, making it impossible to obtain a clean ultrahigh vacuum.

[課題を解決するための手段] 本考案は、ターボ分子ポンプのオイルフリー化を推進す
る見地から上記先行技術における課題を解決できるよう
にしたものであって、機械室とポンプ室とを区画する押
え板に、機械室からポンプ室に延出する駆動軸を、微小
な隙間を介して貫通させるとともに、その押え板の機械
室側の端面とオイル軸受との間に駆動軸に固着されたシ
ール環を配設し、このシール環と、前記オイル軸受を保
持する軸受ホルダおよび前記押え板とによって、狭い迷
路状のラビリンス隙間を有するラビリンスシール部を形
成し、前記ガス流入系路の終端を、前記押え板の機械室
側端面であって、前記ラビリンス隙間を介して前記シー
ル環に対面する位置に開設したことを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] The present invention is intended to solve the problems in the above prior art from the viewpoint of promoting the oil-free turbo molecular pump, and separates the machine room and the pump room. A drive shaft extending from the machine chamber to the pump chamber penetrates the holding plate through a minute gap, and a seal fixed to the drive shaft between the end face of the holding plate on the machine chamber side and the oil bearing. A ring is provided, and the seal ring, the bearing holder that holds the oil bearing, and the pressing plate form a labyrinth seal portion having a narrow labyrinth-shaped labyrinth gap, and the end of the gas inflow system path is It is characterized in that it is opened at a position facing the seal ring through the labyrinth gap, which is an end face of the pressing plate on the machine room side.

[作用] 本考案によれば、機械室に対し不活性ガスでガスパージ
を行う際には、そのラビリンスシール部に開口する共用
ガス流入系路の終端より供給される不活性ガスにより被
排気ガス(腐食性ガス)が機械室内に侵入するのを防止
でき、同時に機械室内から油蒸気がポンプ室内に拡散漏
出することも防止できるものとなる。
[Operation] According to the present invention, when the machine room is purged with an inert gas, the exhaust gas (the exhaust gas to be discharged by the inert gas supplied from the end of the common gas inflow passage opening to the labyrinth seal portion) Corrosive gas) can be prevented from entering the machine room, and at the same time, diffusion of oil vapor from the machine room to the pump room can be prevented.

すなわち、本考案の構成によれば、ポンプ室と機械室の
オイル軸受との間には、押え板と駆動軸との間に形成さ
れる隙間のみならず、ラビリンス隙間を有するラビリン
スシール部が介在することになる。しかも、ガス流入系
路の終端を前述したような位置に開設しておけば、不活
性ガスは、シール環の外周を迂回するようにして迷路状
に連続するラビリンス隙間におけるポンプ室寄りの部位
に供給されることになる。そのため、オイル軸受からの
油蒸気は、そのラビリンス隙間を通過して前記押え板と
駆動軸との隙間に到達することが難しくなり、不活性ガ
スにより押し戻されて機械室から漏洩し難くなる。一
方、ラビリンス隙間のポンプ室寄りの位置に供給される
不活性ガスの一部は、前記隙間に到達してポンプ室に流
出する。そのため、ポンプ室から腐食性ガスが機械室に
侵入するのを有効に抑制することが可能となる。同じ
く、共用ガス流入系路の終端より大気が導入される場合
も、その大気が油蒸気の隙間への侵入を抑えつつ優先的
にその隙間からポンプ室に流出することになる。
That is, according to the configuration of the present invention, a labyrinth seal portion having a labyrinth gap is provided between the pump chamber and the oil bearing of the machine chamber, not only the gap formed between the pressing plate and the drive shaft. Will be done. Moreover, if the end of the gas inflow path is opened at the position as described above, the inert gas will bypass the outer circumference of the seal ring and will be in a labyrinth gap that is continuous in a labyrinth-like shape, at a site near the pump chamber. Will be supplied. Therefore, it becomes difficult for the oil vapor from the oil bearing to pass through the labyrinth gap to reach the gap between the holding plate and the drive shaft, and the oil vapor is pushed back by the inert gas and does not easily leak from the machine room. On the other hand, part of the inert gas supplied to the position near the pump chamber in the labyrinth gap reaches the gap and flows out into the pump chamber. Therefore, it is possible to effectively prevent the corrosive gas from entering the machine room from the pump room. Similarly, when the atmosphere is introduced from the end of the shared gas inflow path, the atmosphere preferentially flows out of the gap into the pump chamber while suppressing the oil vapor from entering the gap.

[実施例] 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本考案に係る大気リーク兼用の不活性ガスパー
ジ機構を具備したターボ分子ポンプの構成全体を図示
し、第2図はその要部の構造を示す。ターボ分子ポンプ
は、空冷式で、ポンプ本体1の底部に図示省略の空冷フ
ァンを備えるオイルタンク2を付設し、さらに外部に不
活性ガス供給手段3を配備して構成される。
FIG. 1 shows the entire structure of a turbo-molecular pump equipped with an inert gas purging mechanism that also functions as an atmospheric leak according to the present invention, and FIG. 2 shows the structure of the main part thereof. The turbo-molecular pump is an air-cooled type, and is constructed by attaching an oil tank 2 equipped with an air-cooling fan (not shown) to the bottom of the pump body 1, and further providing an inert gas supply means 3 outside.

しかして、ポンプ本体1は、ポンプベース4の中央にモ
ータハウジング5を立設してその内部に機械室Mを形成
しているとともに、外周を外枠ケース6で包囲して上方
に吸気口7を、下方に排気口8を有するポンプ室Pを形
成している。そして、機械室Mの中心に駆動軸Sを挿通
し、これを上下一対のオイル軸受9、10で回転自在に
軸支するとともに、内設モータ11により該駆動軸Sを
超高速回転させるようにしている。一方、ポンプ室Pに
は、モータハウジング5に蓋着した押え板12に設けら
れる軸貫通部(軸貫通孔)13に微小な隙間14を形成
して駆動軸Sの一端が延出されており、この一端部分に
吊鐘形ロータRが固着支持されている。そして、このロ
ータRの外周から多段に突設したロータ翼15を、前記
ケース6の内周からスペーサ17に固定して突設した逆
向きのステータ翼16と交互に配設して、ポンプ室P内
に機械的排気作用を営むタービン翼列を構成している。
In the pump body 1, a motor housing 5 is provided upright in the center of the pump base 4 to form a machine room M therein, and the outer periphery is surrounded by an outer frame case 6 so that the intake port 7 is located upward. To form a pump chamber P having an exhaust port 8 below. Then, the drive shaft S is inserted through the center of the machine room M, and is rotatably supported by a pair of upper and lower oil bearings 9 and 10, and the drive shaft S is rotated at an extremely high speed by the internal motor 11. ing. On the other hand, in the pump chamber P, one end of the drive shaft S extends with a minute gap 14 formed in a shaft penetrating portion (shaft penetrating hole) 13 provided in a holding plate 12 attached to the motor housing 5. A hanging bell-shaped rotor R is fixedly supported at this one end. The rotor blades 15 projecting from the outer circumference of the rotor R in multiple stages are alternately arranged with the opposite stator blades 16 fixed to the spacer 17 from the inner circumference of the case 6 and projecting in the opposite direction. In P, a turbine blade row that performs a mechanical exhaust action is formed.

また、ポンプ本体1に付設されるオイルタンク2は、機
械室M内の前記オイル軸受9、10に注入する潤滑兼冷
却用の油Oを内部に貯留している。そして、このオイル
タンク2内に前記駆動軸Sの他端ノズル部Snを浸漬し
ており、ポンプの運転中は該ノズル部Snから駆動軸S
内のオイル通路18を通して前記オイル軸受9、10に
連続的に油を給油し、軸受9、10から流出した油を機
械室Mの冷却に利用した後、ベース4に開口した戻り孔
19、20よりオイルタンク2に戻すように構成してい
る。
Further, the oil tank 2 attached to the pump body 1 stores therein oil O for lubricating and cooling which is injected into the oil bearings 9 and 10 in the machine chamber M. The other end nozzle portion Sn of the drive shaft S is immersed in the oil tank 2, and the drive shaft S is driven from the nozzle portion Sn while the pump is operating.
After continuously supplying oil to the oil bearings 9 and 10 through the oil passage 18 in the inside and utilizing the oil flowing out from the bearings 9 and 10 to cool the machine room M, return holes 19 and 20 opened in the base 4 are provided. It is configured to be returned to the oil tank 2 more.

なお、第2図に示されるように、この場合駆動軸Sの内
部に形成されたオイル通路18からオイル軸受9、10
に給油する給油口21、21は、下部オイル軸受10に
対するものを従来通りその上方位置で開口させている一
方、上部オイル軸受9に対するものは該軸受9の上端側
に侵出する油量を出来るだけ減少させるためその下方直
下位置に開口させている。その他、図中22は軸受ホル
ダ、23はオイル反射枠を示す。
As shown in FIG. 2, in this case, from the oil passage 18 formed inside the drive shaft S to the oil bearings 9, 10
The oil supply ports 21, 21 for supplying oil to the lower oil bearing 10 are conventionally opened at the upper position thereof, while those for the upper oil bearing 9 are capable of controlling the amount of oil leaching to the upper end side of the bearing 9. In order to reduce the amount only, it is opened just below it. In addition, in the figure, 22 is a bearing holder, and 23 is an oil reflection frame.

このような構成を具備するターボ分子ポンプにおいて、
外部の前記不活性ガス供給手段3からポンプ本体1内に
穿設してあるガス流入系路24を通して、機械室Mとポ
ンプ室との隣接境界部に当る前記軸貫通部13にN2
のガスパージ用不活性ガス又は大気が供給又は導入され
る。この不活性ガス供給手段3は、不活性ガスを貯留す
るタンク25と、その流量を調整する調整弁26と、切
換弁27とから構成される。そして、切換弁27にはそ
の流出ポートIIIに対する流入ポートI又はIIの選択的
接続が可能な3ポート切換弁が使用され、流入ポートI
を貯留タンク25側に接続している一方で、流入ポート
IIをフィルターを介して大気に解放している。そして、
その流出ポートIIIには前記ガス流入系路24の始端
(流入口)24Aを接続している。したがって、この切
換弁27の流入ポートをI位置に切換えるとタンク25
から調整弁26で減圧された不活性ガスがガス流入系路
24に供給され、反対にII位置に切換えるとガス流入系
路24にリーク用の大気が導入されることになる。ま
た、前記ガス流入系路24は、ポンプベース4内に穿設
したガス通路28と、前記モータハウジング5内に穿設
したガス通路29と、前記押え板12内に穿設したガス
通路30とを会合連通して構成され、その始端24Aを
前述の通り前記切換弁27の流出ポートIIIに接続する
一方で、その終端(流出口)24Bを上部オイル軸受9
の近傍に開口させている。詳述すれば、このターボ分子
ポンプにおいては、その軸貫通部13で、駆動軸Sに軸
受ホルダ22および押え板12との間に狭隘な迷路状の
ラビリンス隙間32を作りだすシール環33を固着し
て、オイル軸受9の上方にラビリンスリール部34を設
けるようにしている。そして、ガス流入系路24の終端
24Bは、そのラビリンス隙間32の途中から該軸受9
に向けて開口されている。すなわち、ガス流入系路24
の終端24Bは、第2図に示されているように、前記押
え板12の機械室M側の端面であって、前記ラビリンス
隙間32を介して前記シール環33に対面する位置に開
設してある。
In a turbo molecular pump having such a configuration,
From the external inert gas supply means 3 through the gas inflow system passage 24 bored in the pump body 1, the shaft penetrating portion 13 corresponding to the adjacent boundary portion between the machine chamber M and the pump chamber is filled with N 2 or the like. An inert gas or atmosphere for gas purging is supplied or introduced. The inert gas supply means 3 is composed of a tank 25 for storing the inert gas, an adjusting valve 26 for adjusting the flow rate thereof, and a switching valve 27. As the switching valve 27, a 3-port switching valve capable of selectively connecting the inflow port I or II to the outflow port III is used.
Is connected to the storage tank 25 side, while the inflow port
II is released to the atmosphere through a filter. And
A start end (inflow port) 24A of the gas inflow system passage 24 is connected to the outflow port III. Therefore, when the inflow port of the switching valve 27 is switched to the I position, the tank 25
The inert gas whose pressure has been reduced by the adjusting valve 26 is supplied to the gas inflow passage 24, and conversely, when the position is switched to the II position, the atmosphere for leaking is introduced into the gas inflow passage 24. The gas inflow system passage 24 includes a gas passage 28 formed in the pump base 4, a gas passage 29 formed in the motor housing 5, and a gas passage 30 formed in the holding plate 12. Are connected to each other, and the start end 24A is connected to the outflow port III of the switching valve 27 as described above, while the end (outflow port) 24B is connected to the upper oil bearing 9
Is opened near the. More specifically, in this turbo molecular pump, a seal ring 33 that creates a narrow labyrinth-like labyrinth gap 32 between the bearing holder 22 and the holding plate 12 is fixed to the drive shaft S at the shaft penetrating portion 13. Thus, the labyrinth reel portion 34 is provided above the oil bearing 9. Then, the end 24B of the gas inflow system passage 24 extends from the middle of the labyrinth gap 32 to the bearing 9
It is opened toward. That is, the gas inflow path 24
As shown in FIG. 2, the terminal end 24B of the end of the pressing plate 12 is an end face of the pressing plate 12 on the machine room M side and is opened at a position facing the seal ring 33 via the labyrinth gap 32. is there.

次いで、このターボ分子ポンプにおける作動について説
明する。不活性ガス供給手段3に組み込まれた切換弁2
7の流入ポートをI位置に切換えてポンプ運転中に機械
室Mに対しガスパージを行うときには、外部に貯留タン
ク25から微量の不活性ガスがガス流入系路24を通り
ラビリンス隙間32に臨む終端24Bから連続的に供給
される。この際、不活性ガスの一部は上部オイル軸受9
を通り機械室M内に供給され残りは一旦シール環33に
当ってから隙間14を通りポンプ室P側に流出してい
く。したがって、この不活性ガスパージによりポンプ室
P側から機械室M内への被排気ガスの侵入が完全に防止
できる。同時にまた、機械室M側から油蒸気がポンプ室
P側に拡散漏洩し、ポンプ室Pを油汚染する現象も有効
に防止できる。すなわち、前述した構成によれば、ポン
プ室Pと機械室Mのオイル軸受9との間には、押え板1
2と駆動軸Sとの間に形成される隙間14のみならず、
ラビリンス隙間32を有するラビリンスシー部34が介
在することになる。しかも、ガス流入系路24の終端2
4Bを前述したような位置に開設しておけば、不活性ガ
スは、シール環33の外周を迂回するようにして迷路状
に連続するラビリンス隙間32におけるポンプ室P寄り
の部位に供給されることになる。そのため、オイル軸受
9からの油蒸気は、そのラビリンス隙間32を通過して
前記押え板12と駆動軸Sとの隙間14に到達すること
が難しくなり、不活性ガスにより押し戻されて機械室M
から漏洩し難くなる。一方、ラビリンス隙間32のポン
プ室P寄りの位置に供給される不活性ガスの一部は、前
記隙間14に到達してポンプ室Pに流出する。そのた
め、ポンプ室Pから腐食性ガスが機械室Mに侵入するの
を有効に抑制することが可能となる。
Next, the operation of this turbo molecular pump will be described. Switching valve 2 incorporated in the inert gas supply means 3
When the inflow port of 7 is switched to the I position and gas purging is performed on the machine room M during pump operation, a small amount of inert gas from the storage tank 25 passes through the gas inflow system passage 24 to the labyrinth gap 32 and ends 24B. Continuously supplied from. At this time, a part of the inert gas is used for the upper oil bearing 9
Is supplied into the machine room M through the seal ring 33, and the rest flows through the gap 14 to the pump chamber P side. Therefore, this inert gas purge can completely prevent the exhausted gas from entering the machine chamber M from the pump chamber P side. At the same time, it is possible to effectively prevent the phenomenon that the oil vapor diffuses and leaks from the machine room M side to the pump room P side and the pump room P is contaminated with oil. That is, according to the configuration described above, the pressing plate 1 is provided between the pump chamber P and the oil bearing 9 of the machine chamber M.
2 as well as the gap 14 formed between the drive shaft S and
A labyrinth seam portion 34 having a labyrinth gap 32 is interposed. Moreover, the end 2 of the gas inflow system passage 24
If 4B is opened at the position as described above, the inert gas is supplied to the portion near the pump chamber P in the labyrinth gap 32 that continues in a labyrinth-like manner so as to bypass the outer periphery of the seal ring 33. become. Therefore, it becomes difficult for the oil vapor from the oil bearing 9 to pass through the labyrinth gap 32 to reach the gap 14 between the pressing plate 12 and the drive shaft S, and is pushed back by the inert gas to be kept in the machine room M.
Will be difficult to leak from. On the other hand, a part of the inert gas supplied to the position near the pump chamber P in the labyrinth gap 32 reaches the gap 14 and flows out into the pump chamber P. Therefore, it is possible to effectively prevent the corrosive gas from entering the machine room M from the pump room P.

特に、このものはガス流入系路24の終端24Bを、前
記隙間14ではなく、ラビリンス隙間32の途中に開口
させてシール環33に対面させているため、格別な効果
を奏する。すなわち、仮に、ガス流入系路24の終端2
4Bを押え板12と駆動軸Sとの隙間14に開口させた
場合には、このガス流入系路24からの不活性ガスの噴
出流量をある程度確保するために、この隙間14を比較
的大きくしておかなければならない。しかるに、この隙
間14を大きくしておくと、機械室M側の油蒸気やポン
プ室P側の腐食性ガス等が流通し易くなり、これを防止
するには、高い圧力の不活性ガスを比較的多量に供給し
なければならないというジレンマが発生する。これに対
して、本ターボ分子ポンプのように、ガス流入系路24
の終端24Bを、ラビリンス隙間32の途中に開口させ
てシール環33に対面させておけば、ガス流入系路24
の終端24Bを実質的に閉塞してしまうような不具合な
しに前記隙間14を可及的に小さなものに設計すること
も可能となる。その結果、ガス流入系路24から噴出す
る不活性ガスの多くは、機械室M側に流れて油蒸気がポ
ンプ室P側に移動しようとするのを阻止することにな
る。この場合、ガス流入系路24から噴射された不活性
ガスは、高速で回転するシール環33に接触して回転力
を付与され、遠心力によってシール環33の外周方向に
付勢されるため、油蒸気を押し返す力はさらに強力なも
のとなる。なお、ガス流入系路24から噴射された不活
性ガスの一部は、勿論、前記隙間14を通過してポンプ
室P側に流出するが、前述のようにこの隙間14を不具
合なく小さくすることができるので、少量の不活性ガス
が隙間14から漏洩するだけでも、ポンプ室P内の腐食
性ガスが該隙間14を通過して機械室M内に侵入するの
を防止することが可能となる。したがって、最小限の不
活性ガスで、機械室M内の油蒸気がポンプ室P側に漏洩
するという不都合と、ポンプ室P内の腐食性ガスが機械
室M内に侵入するという不具合を共に効果的に抑制又は
防止することができるものである。
In particular, this one has a special effect because the end 24B of the gas inflow passage 24 is opened not in the gap 14 but in the labyrinth gap 32 to face the seal ring 33. That is, temporarily, the end 2 of the gas inflow system passage 24
When 4B is opened in the gap 14 between the retainer plate 12 and the drive shaft S, the gap 14 is made relatively large in order to secure the flow rate of the inert gas ejected from the gas inflow passage 24 to some extent. I have to keep it. However, if this gap 14 is made large, the oil vapor on the machine room M side and the corrosive gas on the pump room P side easily flow, and in order to prevent this, a high pressure inert gas is used for comparison. There is a dilemma of having to supply an extremely large amount. On the other hand, like the present turbo molecular pump, the gas inflow passage 24
If the end 24B of the gas flow passage 24 is opened in the middle of the labyrinth gap 32 to face the seal ring 33,
It is also possible to design the gap 14 to be as small as possible without causing a problem of substantially closing the terminal end 24B. As a result, most of the inert gas ejected from the gas inflow system passage 24 will flow to the machine room M side and prevent the oil vapor from trying to move to the pump room P side. In this case, the inert gas injected from the gas inflow system passage 24 comes into contact with the seal ring 33 rotating at a high speed, is given a rotational force, and is urged in the outer peripheral direction of the seal ring 33 by the centrifugal force. The force that pushes back the oil vapor becomes even stronger. It should be noted that a part of the inert gas injected from the gas inflow passage 24, of course, passes through the gap 14 and flows out to the pump chamber P side, but as described above, the gap 14 should be made small without any problem. Therefore, even if only a small amount of the inert gas leaks from the gap 14, it becomes possible to prevent the corrosive gas in the pump chamber P from passing through the gap 14 and entering the machine chamber M. . Therefore, both the inconvenience that the oil vapor in the machine room M leaks to the pump room P side and the problem that the corrosive gas in the pump room P enters the machine room M are both effective with a minimum of inert gas. It can be suppressed or prevented.

一方、切換弁27の流入ポートをII位置に切換えてポン
プ停止時にポンプ室Pに対し大気リークを行うときに
は、流入ポートIIから導入された大気がガス流入系路2
4を通りその終端24Bからラビリンス隙間32に一気
に導入される。この際ポンプ室Pに流入される大気は、
機械室Mを通らず、図示矢線のように、軸貫通部13の
隙間14を通って直接ポンプ室P内に流れ込むことにな
る。このため、今までのように大気リーク時に機械室M
から油蒸気が吹き出してポンプ室Pを汚染してしまう現
象を防止できるものとなる。
On the other hand, when the inflow port of the switching valve 27 is switched to the II position and air is leaked to the pump chamber P when the pump is stopped, the air introduced from the inflow port II is supplied to the gas inflow passage 2
4 through the end 24B and is introduced into the labyrinth gap 32 at once. At this time, the atmosphere flowing into the pump chamber P is
Instead of passing through the machine room M, it flows directly into the pump room P through the gap 14 of the shaft penetrating portion 13 as shown by the arrow in the figure. For this reason, when there is an air leak as before, the machine room M
It is possible to prevent the phenomenon that oil vapor is blown out from the pump chamber and pollutes the pump chamber P.

以上のように、この考案に係るターボ分子ポンプでは、
運転中に不活性ガスパージを行うときも、停止時に大気
リークを行うときも、いずれの場合にも機械室Mからポ
ンプ室Pに油蒸気が漏出し連行される現象を効果的に抑
止することができ、ターボ分子ポンプのオイルフリー化
に奏効できるものとなる。そして、必要な不活性ガスの
ガスパージ機構と大気リーク機構を単一のガス流入系路
24と単一の切換弁27の設置、切換操作でまかなえる
有利性については、これをそのまま保有するものであ
る。
As described above, in the turbo molecular pump according to the present invention,
It is possible to effectively suppress the phenomenon in which oil vapor leaks from the machine room M to the pump room P and is entrained in either case of performing the inert gas purge during operation or performing the atmospheric leak at the time of stoppage. Therefore, it will be effective for making the turbo molecular pump oil-free. The advantage of being able to provide the necessary gas purging mechanism of inert gas and the atmospheric leak mechanism by the installation and switching operation of the single gas inflow passage 24 and the single switching valve 27 is retained as it is. .

[考案の効果] 以上のように、本考案のターボ分子ポンプは、必要な不
活性ガスパージ機構と大気リーク機構を構造簡単で切換
操作簡便に装備しているとともに、特にそのポンプ室に
対する大気リーク時における油汚染の問題を有効に解決
でき、クリーンな高真空を実現できるものである。すな
わち、本考案のように、軸貫通部の隙間とオイル軸受と
の間にラビリンスシール部を形成するとともに、前述し
たような位置にガス流入系路の始端を開口させておけ
ば、機械室内の油蒸気が押え板と駆動軸との隙間に近づ
くのを有効に防止することができる。そして、その終端
から供給される不活性ガスの一部が優先的に前記隙間を
通過してポンプ室に流出することになる。そのため、機
械室内の油蒸気をポンプ室に漏洩させることなく、ポン
プ室から腐食性ガスが機械室に侵入するのを有効に抑制
することが可能となる。特に、本発明では、ガス流入系
路の終端を、ラビリンス隙間の途中に開口させてシール
環に対面させているため、油蒸気の排除に遠心力を利用
することができる上に、押え板と駆動軸との隙間を無理
なく狭小化することが可能となり、最小限の不活性ガス
を用いて、機械室M内の油蒸気がポンプ室P側に漏洩す
るという不都合と、ポンプ室P内の腐食性ガスが機械室
M内に侵入するという不具合とをそれぞれ効果的に抑制
又は防止することができることになる。同じく、前記ガ
ス流入系路の終端より大気が導入される場合も、その大
気が油蒸気の隙間への侵入を抑えつつ優先的にその隙間
からポンプ室に流出することになる。したがって、本考
案によれば、機械室の油蒸気がポンプ室に漏洩するのを
有効に抑制しつつ、ガスパージおよび大気リークを行う
ことができるものである。
[Effects of the Invention] As described above, the turbo molecular pump of the present invention is equipped with the necessary inert gas purging mechanism and atmospheric leak mechanism for a simple structure and easy switching operation. It is possible to effectively solve the problem of oil pollution in and to realize a clean high vacuum. That is, as in the present invention, if the labyrinth seal portion is formed between the clearance of the shaft penetrating portion and the oil bearing, and the starting end of the gas inflow passage is opened at the position as described above, It is possible to effectively prevent the oil vapor from approaching the gap between the holding plate and the drive shaft. Then, a part of the inert gas supplied from the end thereof preferentially passes through the gap and flows out into the pump chamber. Therefore, it is possible to effectively prevent the corrosive gas from entering the machine chamber from the pump chamber without leaking the oil vapor in the machine chamber to the pump chamber. In particular, in the present invention, since the end of the gas inflow system passage is opened in the middle of the labyrinth gap and faces the seal ring, centrifugal force can be used to remove the oil vapor, and at the same time as the pressing plate. The gap between the drive shaft and the drive shaft can be narrowed without difficulty, and the inconvenience that the oil vapor in the machine chamber M leaks to the pump chamber P side using the minimum amount of inert gas, and It is possible to effectively suppress or prevent the problem that the corrosive gas enters the machine room M, respectively. Similarly, when the atmosphere is introduced from the end of the gas inflow path, the atmosphere preferentially flows out of the gap into the pump chamber while suppressing the invasion of the oil vapor into the gap. Therefore, according to the present invention, the gas purge and the atmospheric leak can be performed while effectively suppressing the oil vapor in the machine room from leaking to the pump room.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の一実施例を示す一部破断したターボ分
子ポンプの断面図であり、第2図はその要部の拡大断面
図である。第3図は従来例を示すターボ分子ポンプの要
部拡大断面図である。 S…駆動軸 P…ポンプ室 M…機械室 1…ポンプ本体 2…オイルタンク 3…不活性ガス供給手段 4…ポンプベース 5…モータハウジング 9…オイル 12…押え板 13…軸貫通部 14…隙間 22…軸受ホルダ 24…ガス流入系路 24A…始端 24B…終端 27…切換弁 32…ラビリンス隙間 33…シール環 34…ラビリンスシール部
FIG. 1 is a sectional view of a partially broken turbo molecular pump showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part thereof. FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of a turbo molecular pump showing a conventional example. S ... Drive shaft P ... Pump chamber M ... Machine room 1 ... Pump body 2 ... Oil tank 3 ... Inert gas supply means 4 ... Pump base 5 ... Motor housing 9 ... Oil 12 ... Presser plate 13 ... Shaft penetrating portion 14 ... Gap 22 ... Bearing holder 24 ... Gas inflow system passage 24A ... Start end 24B ... End end 27 ... Switching valve 32 ... Labyrinth gap 33 ... Seal ring 34 ... Labyrinth seal part

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】機械室にガスパージ用の不活性ガスを供給
するガス供給系路と、ポンプ室を大気リークさせる大気
導入経路とを、切換可能な二つの流入ポートを有する単
一の切換弁の流出ポートにその始端を接続したガス流入
系路で共用するようにしたターボ分子ポンプであって、
機械室とポンプ室とを区画する押え板に、機械室からポ
ンプ室に延出する駆動軸を、微小な隙間を介して貫通さ
せるとともに、その押え板の機械室側の端面とオイル軸
受との間に駆動軸に固着されたシール環を配設し、この
シール環と、前記オイル軸受を保持する軸受ホルダおよ
び前記押え板とによって、狭い迷路状のラビリンス隙間
を有するラビリンスシール部を形成し、前記ガス流入系
路の終端を、前記押え板の機械室側端面であって、前記
ラビリンス隙間を介して前記シール環に対面する位置に
開設したことを特徴とするターボ分子ポンプ。
1. A single switching valve having two inflow ports capable of switching between a gas supply system path for supplying an inert gas for gas purging to a machine room and an atmosphere introduction path for leaking the pump room to the atmosphere. A turbo molecular pump that is commonly used in a gas inflow system path whose start end is connected to an outflow port,
A drive shaft extending from the machine chamber to the pump chamber is passed through a holding plate that divides the machine chamber and the pump chamber through a minute gap, and the end face of the holding plate on the machine chamber side and the oil bearing are separated from each other. A seal ring fixed to the drive shaft is disposed between the seal ring, the bearing holder that holds the oil bearing, and the holding plate to form a labyrinth seal portion having a labyrinth-shaped narrow labyrinth gap. A turbo molecular pump, characterized in that the end of the gas inflow passage is opened at a position facing the seal ring through the labyrinth gap, which is an end surface of the pressing plate on the machine chamber side.
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