JPS62288386A - タ−ボ分子ポンプ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体製造装置などの高真空装置　。

を実現するためのターボ分子ポンプ（真空分子ポンプ）
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は、従来のターボ分子ポンプ装置の構成を示す断
面図である。この図において、（１）はロータ翼であり
、回転軸０５１と接続されている。（２）はステータ翼
であり、装置のケーシング（３）に取り付けられている
。（４）はロータ翼（１）と回転軸（＋５１で構成され
る回転体を駆動する電動機の回転子であり、例えば回転
軸θ６）に焼ばめ等で取り付けられている。

（６）は電動機のステータであり、フレーム（！０）に
固定されている。＋１２１　、　（１４）は上記回転体
を支承する軸受であり、通常（１２１は球面型スパイラ
ルみぞ軸受、（１４）はタッチダウン軸受となっている
。（７）は装置内部の流体（ｌｌａ）、（Ｉｌｂ）　（
多くの場合は空気）を装置外へ排気する排気口である。

（９）は装置全体を支えるベースである。（１（至）は
回転体の下部軸受である球面型スパイラルみぞ軸受に必
要な潤滑油である。

（１員はターボ分子ポンプ装置を取り付けるためのフラ
ンジであり、例えば半導体製造装置などの高真空を必要
とされる装置本体に取り付けられる。

次に、このような部品から構成されるターボ分子ポンプ
装置における動作について説明する。

高真空を必要とする装置に取り付けられたターボ分子ポ
ンプを電動機（４１、＋５１を介して高速回転させる（
通常は、数万ｒｐｍ　）と、例えば半導体製造装置など
の高真空を必要とされる装置本体内の流体（ｌｌａ　）
　、　（１１１：＋　）がロータ翼（１１とステータｇ
　＋２１の間隙を通して外気へ排気され、次第に装置内
部の圧力が下がり、高真空が達成されることになる。通
常、ロータ翼（１）とステータ翼（２）は、形状に工夫
がなされ一方向の流れを形成する。ターボ分子ポンプ装
置内においても、圧力は高真空を必要とする装置のフラ
ンジ（１６）の方が圧力が低く、排気口側（７）に近づ
くにつれて圧力は高くなる。

通常、ロータｍ　ｆｉｌの数（段数）が多い程、高真空
を達成することが可能となる。また、回転数は高いほど
性能および装置の小形、軽量化の面で優れることになる
。

回転性能について述べる。回転体は、回転前、すなわち
停止時において、上部に配置したタッチダウン軸受（１
４）と、下部の軸受である球面スパイラルみぞ軸受（１
２１で支承されている。このようにして支承された回転
体を電動機（＋）　、　ｆｂｌによって駆動すると、回
転数の低い領域では、両方の軸受＋＋ｚ　、　Ｈで支持
され回転される。しかし、回転数が上昇し、ある回転数
（通常は数千ｒｐｍ以下）に達すると、回転体のジャイ
ロ効果により、回転体は上部タッチダウン軸受（１４）
から自動的にはずれ、非接触で回転することになる。

また、下部軸受＋１２１は、停止時はメタル接触となっ
ているが、回転体が回転させられると、潤滑油（１１を
球面スパイラルみぞ軸受のみそに引き込み、流体軸受（
すべり軸受）状態で回転している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のターボ分子ポンプ装置は以上のように構成されて
いるので、下部軸受容器に溜められている潤滑油が回転
軸をったって上昇し、下部軸受容器の外部に飛散したり
、あるいは停止時のみならず、運転時にも潤滑油が蒸発
し、油分子がターボ分子ポンプを取り付けている真空槽
に流入し、真空槽内部を汚染するなどの問題点があった
。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、運転時のみならず、停止時にもターボ分子ポ
ンプ、真空槽内部における油分子の汚染を防止できる、
よりクリーンなターボ分子ポンプ装置を得ることを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るターボ分子ポンプ装置は、下部軸受の収
納容器にリップシール装置を設置し、球面スパイラルみ
ぞ軸受に結合されている回転軸に接触させて、下部軸受
の収納容器を密閉状態にし、前記収納容器に溜められて
いる潤滑油および油分子が収納容器の外部に漏洩できな
いようにしたものである。

〔作用〕

この発明におけるターボ分子ポンプ装置は、潤滑油が溜
められている下部軸受の収納容器を密閉状態にされ、タ
ーボ分子ポンプ装置および真空槽内部における油分子の
汚染を防止する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例のターボ分子ポンプ装置全体の
断面図、第２図、第３図は下部軸受部分の拡大断面図で
ある。

第１図、第２図、　ｇｇ　３図において、０ηは下部軸
受を収納し、油を溜められるようになっている収納容器
、（！樽は収納容器θηに設置された１個又は複数個の
リップシール板である。また、（１９ａ　）　、　（１
９ｂ）は反撥型の磁気軸受である。

このように構成されたターボ分子ポンプ装置においては
、リップシール板（１８１は回転軸（Ｉ６）に接触して
いるので、回転軸（１６）をったって上昇してきた油は
、このリップシール板（国によってかき落され、それ以
上、上部へあがってこない。

また、下部軸受の収納容器（１７１はリップシール板α
相によって密閉されるので、収納容器αηに溜められて
いる潤滑油が蒸発しても、油蒸気は収納容器０７１の外
部に出ていかない。

第３図のように複数個のリップシール板（国を収納容量
ｒ　ｔ＋７′ｉに設置すると、上記の密閉効果はさらに
高められる。

この発明の他の実施例を第４図に示す。この図において
、（１）はロータ翼であり、回転胴−および回転軸（２
Ｉ）と接続されている。（２）はステータ翼であり、装
置のケーシング（３）に取り付けられている。

１座は上記ロータＲｆｉ＋を含む回転体を駆動する電動
機ステータであり、例えば内筒（２３）に焼きばめ等で
締結されている。（２４）は上記回転体の回転胴（２０
）に内蔵された、例えば永久磁石等で構成される電動機
の回転子、通常、電動機としては同期電動機が用いられ
る。

このような構造のターボ分子ポンプ装置においても、リ
ップシール板（１７１を設置することにより、上記実施
例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、下部の球面スパイラ
ルみぞ軸受が設置されている収納容器に、回転軸と接触
するリップシールを設置して、収納容器を密閉できるよ
うに構成したので、ターボ分子ポンプ装置および真空槽
内部の油汚染を防止でき、クリーンなものが得られる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のターボ分子ポンプ構造を示す断面図
、第２図、第３図はそれぞれこの発明によるターボ分子
ポンプ装置の下部軸受部の拡大断面図、第４図はこの発
明のターボ分子ポンプ構造の他の実施例を示すもので、
その（ａ）は部分平面図、その（ｂ＞は断面図、第５図
は従来のターボ分子ポンプ構造を示す断面図である０ 図において、（１）はロータ翼、（２）はステータ楓、
（３）はケーシング、（４）は電動機ロータ、（６）は
電動機ステータ、（７１は排気孔、（９）はベース、（
ｌＯ）はフレーム、（ｌｌａ）　、（ｌｌｂ）は気体、
＋１２１は球面スパイラルみぞ軸受、（ｔｒｉは潤滑油
、圓はタッチダウン軸受、（１５）は回転軸、（＋６１
は７ランジ、０ηはリップシール板、（１ｍは下部軸受
の収納容器、（１９ａ）、Ｄ９ｂ）は皮接型半径方向磁
気軸受、′酋は回転胴、（２１）は回転軸、翰は電動機
ステータ、凶は内筒、（２４）は電動機回転子０なお、
図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステータ翼を有するケーシング、上記ステータ翼
   と対向配置され、回転時に流体を吸引するロータ翼を有
   する回転体、上記回転体をその下部で支承する球面スパ
   イラルみぞ軸受で形成した下部軸受および上記回転体を
   その上部で支えるタッチダウン軸受を有する上部軸受を
   備えるターボ分子ポンプ装置において、球面スパイラル
   みぞ軸受を収納する容器に、接触型のリップシールを設
   置し、上記回転軸と接触させることにより、上記収納容
   器を密閉できるようにしたことを特徴とするターボ分子
   ポンプ装置。
2. （２）回転体の上部軸受として、タッチダウン軸受の他
   に磁気軸受によつて回転体の半径方向の振れを防止する
   ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のターボ分子ポンプ装置。
3. （３）磁気軸受は反撥型磁気軸受である特許請求の範囲
   第２項記載のターボ分子ポンプ装置。