JPS6385291A - 真空ポンプ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排気口を大気圧とする真空ポンプ、例えは半導
体製造装置における清浄な真空を作り出すのく好適な真
空ポンプに関するものである。

〔従来の技術〕

従来の真空ポンプは第７図に示すよりに、　Ｉ　−Ｉ線
を中心として左石対称に設けらｎており。

その右手部の構造は次のと２９でるる。すなわち吸気口
２人と排気口２Ｂを有するノ１クジング２の内壁に取付
けられた固定板３Ｂ〜６Ｂと、そのハウジング２内に軸
受７を介して回転自在に支持ちれた回転軸ｌに取付けら
れた回転円板３Ａおよび羽根車４Ａ〜６人のそれぞれと
からなる軸流ターボ分子ポンプ段３．付加分子ポンプ段
４゜遠心圧縮ポンプ段５および渦流圧縮ポンプ段６を、
前記吸気口２人側から排気口２Ｂ側に至る間のハウジン
グ２内に順次に連設して構成されている。

上記軸流ターボ分子ポンプ段３は、前記回転円板３人と
固定板３Ｂ’を交互に組合せ下構成され。

また付加分子ポンプ段４は前記円板状羽根車４人と固定
板４Ｂを交互に組合せて構成され、また遠心圧縮ボ／プ
段５は前記羽根車５Ａとディフューザ固定板５Ｂを交互
に組合せて構成され、さらに渦流圧縮ポンプ段６は前記
回転板６Ａと固定板６Ｂとを交互に組合せて構成されて
いる。

一方１回転軸ｌは駆動タービン８ｔ−介して駆動され、
この駆動タービン８はハヮジング２の側壁に設けらｎた
空気人口９人と空気出口９Ｂに連結されている。

な２．この種の真空ポンプとして関連するものには例え
ば特開昭５１−３８１１３号が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、必要な圧縮比を得るのに。

大＠な直径の羽根車を用いるか又は多数段の羽根車を用
いなければならない。このように羽根車が大きくなると
％発熱量が大きくなり消費動力が多くなる。また、スラ
スト力も大きくなり、軸受負荷が増大して軸受寿命が低
下する。

本発明の目的は、小型でしかも大気から１Ｏ−４Ｔｏｒ
ｒ程度の高真空まで連続してひける真空ポンプを提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、吸気口側を少くともジープバー／ポンプ段
、排気ロ側を円周流圧縮ポンプ段の組付わせにより達成
される。

〔作用〕

吸気口側に設けたジーグバ＝７ポンプ段は高真空時の分
子流体に対して有効な圧縮作用を発揮し。

大気圧付近の粘性流体に対しては円周流圧縮ポンプ段が
有効な圧縮作用を発揮する。しかも円周流圧縮ポンプ段
は粘性流体に対して小直径で高い圧縮比を得ることがで
きるので、真空ポンプとしては従来よりも全体構造が小
さいながら大気圧から１０−’Ｔｏｒｒ程度の高真空ま
で連続してひける。−〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は１本発明の一実施例による真空ポンプの全体構
造を示す図である。

第１図において、回転−１は吸気口２人と排気口２Ｂを
有するハウジング２を貫通し、軸受７を介して回転自在
に支持されており、前記回転軸１に組み込まれたモータ
ｌＯにより駆動される。

前記吸気口２人内に、軸流圧縮ポンプ段１５、ジーグバ
ーンポンプ段１４が、排気口２Ｂ側には円周流圧縮ポン
プ段１３が順次連設されている。

上記軸流圧縮ポンプ段１５は第２図（ａ）〜第２図（Ｃ
）に示すようにある角度にねじられた羽根をもち回転軸
ｌにとりつけられた軸流羽根車１５Ａと固定羽根１５Ｂ
とから構成され、ジーグバーンポンプ段１４は第３図（
ａ）および第３図（ｂ）に示すように表面にらせん状の
ねじ溝を有する固定板１４Ａと回転円板１４Ｂから構成
されている。

また、前記円周流圧縮ポンプ段１３は、第４図（，１）
および第４図（ｂ）に示すように回転軸ＩＫ取付けられ
、外周面に複数個の羽根１３Ｃを放射状に設けた羽根車
１３人とハワジング２ＫＪ１を付けられ、かつ前記羽根
車１３Ａに並列して配置された固定板１３Ｂとから構成
されている。

ポンプ運転初期の過渡状態においては、ポンプ内部は全
体が大気圧に近い高い圧力下にあり、気体の流れは粘性
流となるので、軸流圧縮ポンプ段１５及びジーグバーン
ポンプ段１４は圧縮機として作用する。

円周流圧縮ポンプ段１３の圧縮比が大きくなって１円周
流圧縮ポンプ段１３０人口の圧力が十分低くなった状態
、すなわちこの圧力が数“ｆｏｒｒ以下になった定常状
態においては、軸流圧縮ポンプ段１５の人口、すなわち
真空ポンプの吸気口２人の付近の気体の流れは、中間流
、又は分子流となり、軸流圧縮ポンプ段１５及びジーグ
バーンボンプ段１４はシール作用を発揮する。

また同じく定常状態に２いては、前記円周流圧縮ポンプ
段１３に流入する気体は、前記軸流圧縮ポンプ段１５及
びジーグバーンポンプ段１４において十分圧縮されてい
るため１体積流量はほとんど零に近い。すなわち１円周
流圧縮ポンプ段１３は締切状態に近い状態で運転される
ことになるが、円周流圧扁ポンプは締切状態で高い圧縮
比が得られるという特性があるため、少ない段数で十分
低い到達圧力に達することができる。

第５図は本発明の他の実施例を示すもので、軸流圧線ポ
ンプ段１５ｔ−取り除いて吸気口２人側のロータとステ
ータをジーグバーンポンプ段１４により、排気口２Ｂ側
のロータとステータを円周流圧縮ポンプ段１３により構
成したものである。

上記のように構成することにより、ポンプ運転初期の過
渡状態においては、ポンプ内部は全体が大気圧に近い高
い圧力下に６０．気体の流れは粘性流となるので、ジー
グパーンポンプ段１４は圧縮機として作用する。

また、円周流圧縮ポンプ段１３の圧縮比が大きくなって
、円周流圧縮ポンプ段１３の人口側の圧力が十分低くな
った状態、すなわちこの圧力が数Ｔｏｒｔ以ドになった
定常状態においては、ジーグバーンボンプ段１４の入口
側、すなわち真空ポンプの吸気口２人附近の気体の流れ
は、中間流又は分子流となり、ジーグバーンボンプ段１
３は７一ル作用を発揮する。

同じく定常状態においては、前記円周流圧縮ポンプ段１
３に流入する気体は、前記ジーグバーン圧縮ポンプ段１
４において十分圧縮されているため１体積流量はほとん
ど零に近い。すなわち円周流圧縮ポンプ段は締切状態に
近い状態で運転されることになるが、円周流圧縮ポンプ
段は締切状態で高い圧縮比が得られるという特性がらる
ため。

少ない段数で十分低い到達圧力に達することができる。

〔発明の効果〕

不発明によれば、吸気口側に少なくとも設けたジーグバ
ーンポンプ段が定常状態においてはシールとして働くう
え１円周流圧縮ポンプ段が高い圧縮比を得ることにより
、排気口圧力を大気圧に保ち、かつ小さな直径の羽根車
で少ない段数により低い致達圧力が得られ、真空ポンプ
が小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の真空ポンプの全本構造を示す縦断面図
、第２図（ａ）〜第２図（Ｃ）は第１図の軸流圧縮ポン
プ段の詳細図、′ｓ３図（ａ）および第３図（ｂ）は第
１図のジーグパーンポンプ段の詳細図、第４図（ａ）お
よび、＄４ｇΦ）は第１図の円周流圧縮ポンプ段の詳細
図、第５図は本発明の他の実施例における真空ポンプの
全体構造を示す縦断面図、第６図は従来の真空ポンプの
断面図である。 ２人・・・吸気口、２Ｂ・・・排気口、１３・・・円周
流圧縮ポンプ段、１４・・・ジーグバーンポンプｄ、１
５・・・嘉　１　　図 １５−・−潜ｇ；？Ｌ、上箒ゴホ゛↓フ敗１５　　ｚ　
　５凸　ひノ １２図（ｂ） 冨　３　図　（す ￥３　３［Ｚｌ（１７〕 ｆ　　４　　図　　（Ｌ） ￥Ｊ５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸気口と排気口を有するハウジングと、そのハウジ
   ング内に固定されたステータと、前記ハウジング内に回
   転自在に支承されたロータから成り、前記吸気口から吸
   込まれた気体を、前記排気口から直接大気に排気する一
   体型の真空ポンプにおいて、前記ロータとステータが、
   前記吸気口側では少くともジーグバーンポンプ段と、前
   記排気口側では円周流圧縮ポンプ段により形成したこと
   を特徴とする真空ポンプ。 ２、前記ロータとステータが、吸気口側では軸流圧縮ポ
   ンプ段とジーグバーンポンプ段により形成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の真空ポンプ。