JPH11201083A - ターボ分子ポンプ - Google Patents
ターボ分子ポンプInfo
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- JPH11201083A JPH11201083A JP10014826A JP1482698A JPH11201083A JP H11201083 A JPH11201083 A JP H11201083A JP 10014826 A JP10014826 A JP 10014826A JP 1482698 A JP1482698 A JP 1482698A JP H11201083 A JPH11201083 A JP H11201083A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/056—Bearings
- F04D29/057—Bearings hydrostatic; hydrodynamic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D29/056—Bearings
- F04D29/059—Roller bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
Abstract
た場合でも、摩擦低減構造体を構成するボールベアリン
グ又はころベアリングの腐食量を極力低減できるターボ
分子ポンプを提供すること。 【解決手段】 ポンプケーシング1内部にロータRとス
テータSにより排気部(翼排気部L1及び溝排気部L2)
が構成され、該ステータSとポンプケーシング1の間の
少なくとも一部にボールベアリング又はころベアリング
からなる摩擦低減構造体22が設けられているターボ分
子ポンプにおいて、ボールベアリング又はころベアリン
グからなる摩擦低減構造体22内の圧力雰囲気が極力タ
ーボ分子ポンプの低圧側圧力になるようにガス抜き孔2
3を設けた。
Description
タにより排気を行なうようにしたターボ分子ポンプに関
するものである。
ステータにより翼排気部及び溝排気部を構成したターボ
分子ポンプがある。このような構成のターボ分子ポンプ
において、ロータの偏心等により回転異常やそれに伴う
回転翼の破損等が生じた場合に、ロータやその破片がス
テータに衝突し、ポンプケーシング側に径方向や周方向
に多大な力が加わることがある。このような異常な力に
よりポンプケーシングや固定円筒部の破損或いはこれら
の接合部の破断、或いはこれらと外部との接合配管部の
破断等を生じる可能性がある。
用いられている真空処理装置全体の真空を破壊し、真空
処理装置自体や処理途中の製品への損害をもたらす他、
処理ガスの外部放出を招く事故に繋がりかねない。この
対策として、本出願人が先に出願し、現在公知となって
いないターボ分子ポンプがある(特願平9−18768
1号)。このターボ分子ポンプは上記のように周方向の
多大な力をポンプケーシング側や外部接合部に極力伝達
させないようにするために、ロータからステータに周方
向に多大な力が加わった時、ステータがポンプケーシン
グ内部で滑りながら回転することによって回転エネルギ
ーを消失させるようにしたものである。この回転エネル
ギーを消失させる手段として、ステータとポンプケーシ
ングの間にボールベアリング又はころベアリングからな
る摩擦低減構造体を設け、この摩擦低減構造体の回転に
より回転エネルギーを消失させている。
とポンプケーシングの間に摩擦低減構造体を設けたター
ボ分子ポンプにおいて、摩擦低減構造体を構成するボー
ルベアリング又はころベアリングをガス漏れのない完全
に密閉された空間内に置くと、ターボ分子ポンプが運転
されモータの発熱やポンピング作用で発生する圧縮熱や
ロータのガスとの摩擦熱等により温度が上昇し、当初か
らボールベアリング又はころベアリング内の空間部にあ
ったガスの圧力が上昇し破裂等の危険がある。
ターボ分子ポンプの到達圧力等のポンプ性能に悪影響を
与えるという問題もある。従って、ボールベアリング又
はころベアリングはガス漏れのない完全密閉された空間
内に置くことができない。そのため腐食性のあるガスを
ターボ分子ポンプに流す場合は、ボールベアリング又は
ころベアリングはその腐食ガスの環境下におかれること
になり、腐食が進み、場合によっては摩擦低減構造体が
正常に作用しなくなる恐れもある。
で、ターボ分子ポンプに腐食性のあるガスを流した場合
でも、摩擦低減構造体を構成するボールベアリング又は
ころベアリングの腐食量を極力低減できるターボ分子ポ
ンプを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、ポンプケーシング内部にロー
タとステータにより排気部が構成され、該ステータとポ
ンプケーシングの間の少なくとも一部にボールベアリン
グ又はころベアリングからなる摩擦低減構造体が設けら
れているターボ分子ポンプにおいて、ボールベアリング
又はころベアリングからなる摩擦低減構造体内の圧力雰
囲気が極力ターボ分子ポンプの低圧側圧力になるように
ガス抜き孔を設けたことを特徴とする。
に記載のターボ分子ポンプにおいて、ロータとステータ
により構成される排気部は翼排気部及び溝排気部からな
ることを特徴とする。
面に基づいて説明する。図1は本発明のターボ分子ポン
プの構造を示す断面図である。本ターボ分子ポンプはロ
ータ(回転部)Rとステータ(固定部)Sにより構成さ
れている。ステータ(固定部)Sはポンプケーシング1
と基部2と固定筒状部3が一体となって主に構成され、
ロータRは主軸4と回転筒状部5とから主に構成され
る。ポンプケーシング1は吸気側ケーシング1Aと排気
側ケーシング1Bとに分割され、これを連結して構成さ
れている。ポンプケーシング1の内部にロータ(回転
部)Rとステータ(固定部)Sにより翼排気部L1及び
溝排気部L2が構成されている。
6と、その上下に上部ラジアル軸受(磁気軸受)7及び
下部ラジアル軸受(磁気軸受)8が設けられ、そして主
軸4の下部にはターゲットディスク9とステータS側に
設けられた上下の電磁石10a、10bを有するアキシ
ャル軸受11が配置されている。このような構成によっ
てロータRが5軸の能動制御を受けながら高速で回転す
るようになっている。
2が一体に設けられて羽根車を構成し、吸気側ケーシン
グ1Aの内面には、回転翼12と交互に配置された固定
翼13が設けられている。該固定翼13はその縁部を上
下の固定翼スペーサ14、15により上下から押さえ、
ボルト16で順次締結して固定している。なお、ボルト
16は所定以上のトルクが加わると破断するようにその
強度は定めている。また、固定翼スペーサ15と吸気側
ケーシング1Aの間には摩擦低減構造体17が設けられ
ている。高速回転する回転翼12と静止している固定翼
13との相互作用によって排気を行なう前記翼排気部L
1を構成している。
L2が設けられている。即ち、回転筒状部5には、外周
面にねじ溝18aが形成されたねじ溝部18が固定筒状
部3を囲むように設けられ、一方、ステータSにはこの
ねじ溝部18の外周を囲むねじ溝部スペーサ19が配置
されている。溝排気部L2は高速回転するねじ溝部18
のねじ溝18aのドラッグ作用によって排気を行なう。
が設けられ、ねじ溝部スペーサ19にはこの段差と係合
するフランジ19aが形成され、これらがボルト21に
より締結され、ねじ溝部スペーサ19が排気側ケーシン
グ1Bに固定されている。なお、ボルト21は所定以上
のトルクが加わると破断するようにその強度は定めてい
る。また、ねじ溝部スペーサ19と排気側ケーシング1
Bとの間にはボールベアリング又はころベアリングから
なる摩擦低減構造体22が設けられている。
体22は、ロータRの偏心等により回転異常やそれに伴
う回転翼12の破損等が生じ、固定翼13に所定以上の
トルクが加わり、ボルト16及び21が破断した場合
に、ロータRやその破片がステータSに衝突し、ポンプ
ケーシング1の径方向や周方向に多大な力が加わった
時、摩擦低減構造体17及び摩擦低減構造体22がケー
シング内部で滑りながら回転することによって回転エネ
ルギーを消失させるために設けたものである。
リングからなる摩擦低減構造体22は、上記の理由によ
りその内部をガス漏れのない完全密閉された空間とする
ことはできない。従って、本ターボ分子ポンプを使用す
る真空処理装置等で腐食性のあるガスを使用した場合、
該本ターボ分子ポンプの内部にこの腐食性のガスが流れ
こむ。この腐食性のガスに摩擦低減構造体22のボール
ベアリング又はころベアリングがさらされることにな
り、腐食するという恐れがある。
ールベアリング又はころベアリングが腐食性の高いガス
環境下にさらされるのを防ぐ為、ねじ溝部スペーサ19
に摩擦低減構造体22の内部に連通するガス抜き孔23
を設けている。
排気部L1は高速回転する回転翼12と静止している固
定翼13との相互作用により、溝排気部L2は高速回転
し、ねじ溝部18のねじ溝18aのドラッグ作用によっ
てそれぞれ排気を行なっている。従って、溝排気部L2
の上部Aは高圧側となり、下部Bは低圧側となる。上記
のねじ溝部スペーサ19に摩擦低減構造体22の内部に
連通するガス抜き孔23を設けることにより、摩擦低減
構造体22内の圧力雰囲気が低圧側圧力となる。
通するガス抜き孔23を設けることにより、本ターボ分
子ポンプを使用する真空処理装置で腐食性ガスを用い、
該腐食性ガスがターボ分子ポンプ内に流れ込んでも、摩
擦低減構造体22を構成するボールベアリング又はころ
ベアリングがこの腐食性ガスにさらされることが少なく
腐食量を極力低減できる。
1と溝排気部L2を有する広域型のターボ分子ポンプを例
に説明したが、本発明はこのような広域型のターボ分子
ポンプに限定されるものではなく、要はポンプケーシン
グ内部にロータとステータにより排気部が構成され、該
ステータとポンプケーシングの間の少なくとも一部にボ
ールベアリング又はころベアリングからなる摩擦低減構
造体が設けられているターボ分子ポンプに適用できるこ
とは当然である。
ペーサ19と排気側ケーシング1Bとの間にはボールベ
アリング又はころベアリングからなる摩擦低減構造体2
2を設けた場合を示したが、固定翼スペーサ15と吸気
側ケーシング1Aの間に設けた摩擦低減構造体17もボ
ールベアリング又はころベアリングで構成された場合、
当然適用できる。
下記のような優れた効果が得られる。 (1)ボールベアリング又はころベアリングからなる摩
擦低減構造体内の圧力雰囲気が極力ターボ分子ポンプの
低圧側圧力になるようにガス抜き孔を設けたので、ター
ボ分子ポンプ内に腐食性のガスが流れ込んだ場合でも、
ボールベアリング又はころベアリングはこの腐食性のガ
スによる影響が小さいから、該ボールベアリング又はこ
ろベアリングに耐食性を持たせる必要性がなく、また該
ボールベアリング又はころベアリングが腐食することが
無いか又は腐食量が極めて小さい。
異常トルクがステータに作用した際にも摩擦低減構造体
が正確に作用し、ポンプケーシング側の破損や真空系の
破壊に繋がらない安全性の高いターボ分子ポンプを提供
できる。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ポンプケーシング内部にロータとステー
タにより排気部が構成され、該ステータとポンプケーシ
ングの間の少なくとも一部にボールベアリング又はころ
ベアリングからなる摩擦低減構造体が設けられているタ
ーボ分子ポンプにおいて、 前記ボールベアリング又はころベアリングからなる摩擦
低減構造体内の圧力雰囲気が極力ターボ分子ポンプの低
圧側圧力になるようにガス抜き孔を設けたことを特徴と
するターボ分子ポンプ。 - 【請求項2】 前記ロータとステータにより構成される
排気部は翼排気部及び溝排気部からなることを特徴とす
る請求項1に記載のターボ分子ポンプ。
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---|---|---|---|
JP01482698A JP3748323B2 (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | ターボ分子ポンプ |
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-
1998
- 1998-01-09 JP JP01482698A patent/JP3748323B2/ja not_active Expired - Fee Related
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