JPS5874898A - タ−ボ分子ポンプ - Google Patents
タ−ボ分子ポンプInfo
- Publication number
- JPS5874898A JPS5874898A JP56173838A JP17383881A JPS5874898A JP S5874898 A JPS5874898 A JP S5874898A JP 56173838 A JP56173838 A JP 56173838A JP 17383881 A JP17383881 A JP 17383881A JP S5874898 A JPS5874898 A JP S5874898A
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- JP
- Japan
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- gas
- bearing
- inert gas
- exhausted
- lubricating oil
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C27/008—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
-
- 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
- F04D29/06—Lubrication
- F04D29/063—Lubrication specially adapted for elastic fluid 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
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/10—Shaft sealings
- F04D29/102—Shaft sealings especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/104—Shaft sealings especially adapted for elastic fluid pumps the sealing fluid being other than the working fluid or being the working fluid treated
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、多数の興を有したロータを高速で回転させる
ことによって気体分子を機械的に吹き飛ばして超高真空
を得ることができるようにしたターボ分子ポンプに関す
るものである。
ことによって気体分子を機械的に吹き飛ばして超高真空
を得ることができるようにしたターボ分子ポンプに関す
るものである。
従来のターボ分子ポンプでは、ロータの駆動軸を支持す
る軸受と、該ロータに付勢されて排気される被排気ガス
とが比較的自由に接触し得る構成をなしている。そのた
め、前記被排気ガスが前記軸受部に供給される潤滑油を
劣化させたシあるいは該潤滑油と反応して門末状物質を
生成させるような性質のものである場合、前記潤滑油が
その機能を失い正常な排気運転を続けることができなく
なるという欠点がある。従来、このような欠点に対して
は、離反応性の潤滑油を用いるなどの対策が講じられて
いるが、かかる特殊な潤滑油は非常Ｉｃ１Ｅ価であるた
め運転費が鴬むという不都合がある。特に、最近、例え
ば半導体業界で多用されているプラズマエツチングやプ
ラズマ０ＶＤ装置あるいはイオン打込装置等においては
、ＣＦ４，５１Ｈ４，５ｉＣＬ等の有害ガスをターボ分
子ポンプを用いて排気する必要が生じる場合が多いため
、前述した不都合を径済的に解消することができるター
ボ分子ポンプの出現が強く望まれている。
る軸受と、該ロータに付勢されて排気される被排気ガス
とが比較的自由に接触し得る構成をなしている。そのた
め、前記被排気ガスが前記軸受部に供給される潤滑油を
劣化させたシあるいは該潤滑油と反応して門末状物質を
生成させるような性質のものである場合、前記潤滑油が
その機能を失い正常な排気運転を続けることができなく
なるという欠点がある。従来、このような欠点に対して
は、離反応性の潤滑油を用いるなどの対策が講じられて
いるが、かかる特殊な潤滑油は非常Ｉｃ１Ｅ価であるた
め運転費が鴬むという不都合がある。特に、最近、例え
ば半導体業界で多用されているプラズマエツチングやプ
ラズマ０ＶＤ装置あるいはイオン打込装置等においては
、ＣＦ４，５１Ｈ４，５ｉＣＬ等の有害ガスをターボ分
子ポンプを用いて排気する必要が生じる場合が多いため
、前述した不都合を径済的に解消することができるター
ボ分子ポンプの出現が強く望まれている。
本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
軸受部分に不活性ガスを逐時供給する不濤性ガス供給機
構を設け、該不活性ガスによシ前記軸受と被排気ガスと
の接触を防止できるようにすることによって前述した不
都合を解消することができるターボ分子ポンプを提供す
るものである。
軸受部分に不活性ガスを逐時供給する不濤性ガス供給機
構を設け、該不活性ガスによシ前記軸受と被排気ガスと
の接触を防止できるようにすることによって前述した不
都合を解消することができるターボ分子ポンプを提供す
るものである。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して睨明する。
モータ１によって超高速で回転駆動される駆動軸２を、
モータフレーム８に設けた第１の軸受４と、このモータ
フレーム８を支えるペースフレーム５に設けた第２の軸
受６とによって支持している。そして、この駆動軸２の
上端部にロータ７を固着している。ロータ７は前記モー
タ１の上半部を囲繞する円筒状のもので、その外局には
、多数枚のロータ翼８ａを円筒力向に等角間隔をあけて
配列してなるロータ翼群８を多段に設けている。
モータフレーム８に設けた第１の軸受４と、このモータ
フレーム８を支えるペースフレーム５に設けた第２の軸
受６とによって支持している。そして、この駆動軸２の
上端部にロータ７を固着している。ロータ７は前記モー
タ１の上半部を囲繞する円筒状のもので、その外局には
、多数枚のロータ翼８ａを円筒力向に等角間隔をあけて
配列してなるロータ翼群８を多段に設けている。
また、下端部を前記ペースフレーム５に気密に連着させ
て前記ロータ７を囲繞する円筒状のケーシング９を設け
、このケーシング９の内周に、多数枚のステータ翼１０
＆−・・を内局方向に等角間隔をあけて配列してなる
ステータ翼群１０を前記ロータ翼群８．８間にそれぞれ
位置させて多段に設けている。そして、このケーシング
９の上端開口部を吸気口１１とするとともに、前記ペー
スフレーム５１こ排気口１２を設けている。また、前記
ペースフレーム５の下面部に油タンク１８を設け、この
油タンク比内に貯留した潤滑油１４を前記駆動４ｉＩｌ
１２の内部に設けた油通路１５．１６ 、１７を通して
前記各軸受４．６に供給するようにしている。
て前記ロータ７を囲繞する円筒状のケーシング９を設け
、このケーシング９の内周に、多数枚のステータ翼１０
＆−・・を内局方向に等角間隔をあけて配列してなる
ステータ翼群１０を前記ロータ翼群８．８間にそれぞれ
位置させて多段に設けている。そして、このケーシング
９の上端開口部を吸気口１１とするとともに、前記ペー
スフレーム５１こ排気口１２を設けている。また、前記
ペースフレーム５の下面部に油タンク１８を設け、この
油タンク比内に貯留した潤滑油１４を前記駆動４ｉＩｌ
１２の内部に設けた油通路１５．１６ 、１７を通して
前記各軸受４．６に供給するようにしている。
このようなターボ分子ポンプにおいて、被排気ガスと接
触する可能性のある軸受、つまり、前記モータフレーム
３の上端部に設けた軸受４部分に、不活性ガス供給機構
１８を用いて窒素やアルゴン等の不活性ガスを逐時供給
するようにしている。
触する可能性のある軸受、つまり、前記モータフレーム
３の上端部に設けた軸受４部分に、不活性ガス供給機構
１８を用いて窒素やアルゴン等の不活性ガスを逐時供給
するようにしている。
不活性ガス供給機構１８は、ガスタンク１９と、始端を
前記ガスタンク１９に接続し終端を前記軸受４の近傍で
かつ前記油通路１７の終端よりも上部に開口させたガス
流通路２１と、このガス流通路２１の途中に介挿した可
゛変す−ク弁２２とを具備してなるもので、前記ガスタ
ンク１９内に貯留しである不活性ガスを微少量づつ前記
ガス流通路２１を通して前記軸受４部分に供給するよう
になっている。詳述すれば、前記ガス流通路２１は、前
記ガスタンク１９に接続された始端通路部２１ａこ、前
記ペースフレーム５および前記モータフレーム３の肉厚
内部に形成された中間通路部２１ｂと、前記モータフレ
ーム３の上端開口部に蓋着した抑え板２３の肉厚内部に
形成された終端通路部２１０どからなるもので、このガ
ス流通路２１の終端は前記抑え板２３の内周面と前記駆
動軸２の外周面との間に形成される環状の微小隙間２４
内に臨ませである。
前記ガスタンク１９に接続し終端を前記軸受４の近傍で
かつ前記油通路１７の終端よりも上部に開口させたガス
流通路２１と、このガス流通路２１の途中に介挿した可
゛変す−ク弁２２とを具備してなるもので、前記ガスタ
ンク１９内に貯留しである不活性ガスを微少量づつ前記
ガス流通路２１を通して前記軸受４部分に供給するよう
になっている。詳述すれば、前記ガス流通路２１は、前
記ガスタンク１９に接続された始端通路部２１ａこ、前
記ペースフレーム５および前記モータフレーム３の肉厚
内部に形成された中間通路部２１ｂと、前記モータフレ
ーム３の上端開口部に蓋着した抑え板２３の肉厚内部に
形成された終端通路部２１０どからなるもので、このガ
ス流通路２１の終端は前記抑え板２３の内周面と前記駆
動軸２の外周面との間に形成される環状の微小隙間２４
内に臨ませである。
このような構成のものであれば、ロータ、７を回転させ
て吸気口１１側に存在する被排気ガスを順次排気口１２
方向へ排気する際に、ガスタンク１９内に貯蔵した窒素
やアルゴン等の不活性ガスを前記軸受４部分に微少量づ
つ供給することによって、前記被排気ガスが前記軸受４
に接触するのを防ぐことができる。すなわち、不活性ガ
スをガス流通路２１を通して抑え板２３と駆動軸２との
間に形成された微少隙間２４内に噴出させると、該不活
性ガスが前記微少隙間２４内に充満するとともに順次モ
ータフレーム３外へ溢れ出て排気口１２から排出される
ことになるため、被排気ガスが前記微少隙間２４からモ
ータフレームＢ内に侵入して軸受４に接触することは不
可能となる。したがって、被排気ガスが前記軸受４に供
給される潤滑油を劣化させたりあるいは該潤滑油と反応
して粉末状物質を生成させて潤滑機能を失わせてしまう
という不都合を有効に防止することができるものである
。また、このものは、軸受４部分にのみ不活性ガスを供
給して該軸受４に供給される潤滑油を被排気−ガスカ）
ら隔離するものであるため、不活性ガスの消費量を少な
く抑えることが容易であり、また不活性ガスとして窒素
やアルゴン等の安価なガスを使用できるのできわめて経
済的である。
て吸気口１１側に存在する被排気ガスを順次排気口１２
方向へ排気する際に、ガスタンク１９内に貯蔵した窒素
やアルゴン等の不活性ガスを前記軸受４部分に微少量づ
つ供給することによって、前記被排気ガスが前記軸受４
に接触するのを防ぐことができる。すなわち、不活性ガ
スをガス流通路２１を通して抑え板２３と駆動軸２との
間に形成された微少隙間２４内に噴出させると、該不活
性ガスが前記微少隙間２４内に充満するとともに順次モ
ータフレーム３外へ溢れ出て排気口１２から排出される
ことになるため、被排気ガスが前記微少隙間２４からモ
ータフレームＢ内に侵入して軸受４に接触することは不
可能となる。したがって、被排気ガスが前記軸受４に供
給される潤滑油を劣化させたりあるいは該潤滑油と反応
して粉末状物質を生成させて潤滑機能を失わせてしまう
という不都合を有効に防止することができるものである
。また、このものは、軸受４部分にのみ不活性ガスを供
給して該軸受４に供給される潤滑油を被排気−ガスカ）
ら隔離するものであるため、不活性ガスの消費量を少な
く抑えることが容易であり、また不活性ガスとして窒素
やアルゴン等の安価なガスを使用できるのできわめて経
済的である。
なお、不活性ガス供給機構は前記構成のものに限られな
いのは勿論であり、要するに、軸受部分に不活性ガスを
所要量づつ逐時供給できるものであれば、どのようなも
のであってもよい。しかしながら、前記実施例のように
軸受の上方近傍に開口させた油通路１７から該軸受に潤
滑油を逐時供給スるよう１こしたもの１こおいては、不
活性ガスを前記油通路よりも高い位置から供給しないと
前記潤滑油が不活性ガスの流れに乗せられて排気口１２
へ運ばれることとなり、潤滑油不足、ひいては潤滑不良
を招く。したがってこのようなものでは該不活性ガス供
給機構からの不活性ガス供給位置と油通路からの潤滑油
供給位置とをう家く設定することが重要である。しかし
て、潤滑油がガス流に乗せられて運び去られるおそれの
ない潤滑形式を採用しているものにおいては、例えば、
不活性ガスを油タンク内の空間およびモータフレーム内
を通して前記軸受４部分に供給するようにしてもよい。
いのは勿論であり、要するに、軸受部分に不活性ガスを
所要量づつ逐時供給できるものであれば、どのようなも
のであってもよい。しかしながら、前記実施例のように
軸受の上方近傍に開口させた油通路１７から該軸受に潤
滑油を逐時供給スるよう１こしたもの１こおいては、不
活性ガスを前記油通路よりも高い位置から供給しないと
前記潤滑油が不活性ガスの流れに乗せられて排気口１２
へ運ばれることとなり、潤滑油不足、ひいては潤滑不良
を招く。したがってこのようなものでは該不活性ガス供
給機構からの不活性ガス供給位置と油通路からの潤滑油
供給位置とをう家く設定することが重要である。しかし
て、潤滑油がガス流に乗せられて運び去られるおそれの
ない潤滑形式を採用しているものにおいては、例えば、
不活性ガスを油タンク内の空間およびモータフレーム内
を通して前記軸受４部分に供給するようにしてもよい。
この実施例をモデル的に示すと第８図のようになる。す
なわち、第８図において、ＰＩは設気口■１部分の圧力
、Ｐ、は排気口１２部分の圧力、八Ｐ−は不活性ガスを
Ｑ （ｔ！Ｔｏｒｔ／５ｅｃ） 供給することによる
圧力上昇分、８は前記排気口１２に接続された補助ポン
プ（図示せず）の排気速度、Ｕは前記微少隙間２４のコ
ンダクタンスであり、今、Ｐ、 ＝０．１（Ｔｏｒｒ）
、ｐｌ＝＝ １ （Ｔｏｒｒ ）、ｉ：ｆ、−ｏ、１（
Ｔｏｒｒ）、 ５＝ｉｏ。
なわち、第８図において、ＰＩは設気口■１部分の圧力
、Ｐ、は排気口１２部分の圧力、八Ｐ−は不活性ガスを
Ｑ （ｔ！Ｔｏｒｔ／５ｅｃ） 供給することによる
圧力上昇分、８は前記排気口１２に接続された補助ポン
プ（図示せず）の排気速度、Ｕは前記微少隙間２４のコ
ンダクタンスであり、今、Ｐ、 ＝０．１（Ｔｏｒｒ）
、ｐｌ＝＝ １ （Ｔｏｒｒ ）、ｉ：ｆ、−ｏ、１（
Ｔｏｒｒ）、 ５＝ｉｏ。
（ｌ／ｍｉｎ ）＝１．７ （１／５ｅＣ）、微少＃Ｉ
Ｉ間２４の大きさを暢Ｑ５ （ｍｍ）、長さ５ （ｍｍ
）とすると、不活性ガスの供給量はＱ＝Ｑ、１７ （Ｉ
！Ｔｏｒｒ／５ｅｃ）＝０．２ （ｅｃ／５ｅｅ）＝＝
７２０ （ｅｃ／ｈｒ） となる。すなわち、この例
では、アルゴン等の不活性ガスを１時間■こ７２０（０
（＋）づつ供給すればよいこととなるが、この程度のガ
ス消費量であれば、離反応性の特殊潤滑油を使用する場
合に比べてはるかに経済的である。
Ｉ間２４の大きさを暢Ｑ５ （ｍｍ）、長さ５ （ｍｍ
）とすると、不活性ガスの供給量はＱ＝Ｑ、１７ （Ｉ
！Ｔｏｒｒ／５ｅｃ）＝０．２ （ｅｃ／５ｅｅ）＝＝
７２０ （ｅｃ／ｈｒ） となる。すなわち、この例
では、アルゴン等の不活性ガスを１時間■こ７２０（０
（＋）づつ供給すればよいこととなるが、この程度のガ
ス消費量であれば、離反応性の特殊潤滑油を使用する場
合に比べてはるかに経済的である。
また、不活性ガス供給機構は、常に一定量の不活性ガス
を軸受部分に供給するものに限られないのも勿論であり
、例えば、排気口１２側の圧力とモータフレーム８内の
圧力との差等に応じて可変リーク弁２２を自動的に制御
することによって不活性ガスの供給量を最適な値にコン
トロールするような構成のものにしてもよい。
を軸受部分に供給するものに限られないのも勿論であり
、例えば、排気口１２側の圧力とモータフレーム８内の
圧力との差等に応じて可変リーク弁２２を自動的に制御
することによって不活性ガスの供給量を最適な値にコン
トロールするような構成のものにしてもよい。
さらに、不活性ガスは、窒素やアルゴンに限られない勿
論であり、要するに、潤滑油や被排気ガスと反応しにく
い気体であればよい。しかしながら、適切に設計された
ターボ分子ポンプの圧縮比は気体の分子量が大きいほど
大きくなるため、ポンプの背圧側に導入される不活性ガ
スが吸気口側に悪影蕾を及ぼさないようにするためには
、該不活性ガスとして、できるだけ分子量の大きなもの
を使用するのが望ましい。
論であり、要するに、潤滑油や被排気ガスと反応しにく
い気体であればよい。しかしながら、適切に設計された
ターボ分子ポンプの圧縮比は気体の分子量が大きいほど
大きくなるため、ポンプの背圧側に導入される不活性ガ
スが吸気口側に悪影蕾を及ぼさないようにするためには
、該不活性ガスとして、できるだけ分子量の大きなもの
を使用するのが望ましい。
なお、ターボ分子ポンプの形式は垂直軸形のものに限ら
ず、水平軸形のものであってもよく、また、軸受の潤滑
方式も、前記実施例のような噴油方式のものＣζ限らず
、グリース潤滑方式のものであってもよい。
ず、水平軸形のものであってもよく、また、軸受の潤滑
方式も、前記実施例のような噴油方式のものＣζ限らず
、グリース潤滑方式のものであってもよい。
第１図、第２図は本ｌ！嘴の一実施例を示し、第１図は
断面図、第２図は部分断面図である。第８図は本考案の
他の実施例を示す概略説明図である。 ４・・・軸受 ７・・・ロータ １８・・・不活性ガス供給機構 代理人 弁理士 赤澤−博
断面図、第２図は部分断面図である。第８図は本考案の
他の実施例を示す概略説明図である。 ４・・・軸受 ７・・・ロータ １８・・・不活性ガス供給機構 代理人 弁理士 赤澤−博
Claims (1)
- ロータを支持する軸受部分に該軸受と被′排気ガスとの
接触を断つための不活性ガスを逐時供給する不活性ガス
供給機構を設けたことを特徴とするターボ分子ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56173838A JPS5874898A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | タ−ボ分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56173838A JPS5874898A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | タ−ボ分子ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5874898A true JPS5874898A (ja) | 1983-05-06 |
Family
ID=15968089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56173838A Pending JPS5874898A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | タ−ボ分子ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5874898A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6045792A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-12 | Osaka Shinku Kiki Seisakusho:Kk | タ−ボ分子ポンプ |
| JPS62114197U (ja) * | 1985-12-20 | 1987-07-20 | ||
| JPS62114198U (ja) * | 1986-03-31 | 1987-07-20 | ||
| JPS62114194U (ja) * | 1985-11-27 | 1987-07-20 | ||
| JPS62114195U (ja) * | 1985-11-30 | 1987-07-20 | ||
| JPH04500393A (ja) * | 1989-02-13 | 1992-01-23 | ベロイト・コーポレイション | 改良された偏位制御ロール |
| EP1321677A1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-06-25 | BOC Edwards Technologies, Limited | Vacuum pump |
| EP2728195A3 (de) * | 2012-11-02 | 2015-07-08 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
| EP3910200A4 (en) * | 2019-01-10 | 2022-09-28 | Edwards Japan Limited | VACUUM PUMP |
-
1981
- 1981-10-29 JP JP56173838A patent/JPS5874898A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6045792A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-12 | Osaka Shinku Kiki Seisakusho:Kk | タ−ボ分子ポンプ |
| JPS62114194U (ja) * | 1985-11-27 | 1987-07-20 | ||
| JPH0318718Y2 (ja) * | 1985-11-27 | 1991-04-19 | ||
| JPS62114195U (ja) * | 1985-11-30 | 1987-07-20 | ||
| JPS62114197U (ja) * | 1985-12-20 | 1987-07-20 | ||
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| JPH04500393A (ja) * | 1989-02-13 | 1992-01-23 | ベロイト・コーポレイション | 改良された偏位制御ロール |
| EP1321677A1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-06-25 | BOC Edwards Technologies, Limited | Vacuum pump |
| EP2728195A3 (de) * | 2012-11-02 | 2015-07-08 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
| EP3910200A4 (en) * | 2019-01-10 | 2022-09-28 | Edwards Japan Limited | VACUUM PUMP |
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