JPWO2012018111A1 - 真空ポンプ - Google Patents

Abstract

真空ポンプ（１）は、回転側排気機能部（３２）が形成されたロータ（３０）と、固定側排気機能部（２２）に対してロータ（３０）を回転駆動するモータ（３６）と、磁性材料で形成され、ロータ（３０）および固定側排気機能部（２２）が内部に配置される筒状のポンプケーシング（２）と、を備える。

Description

本発明は、高速回転するロータを有する真空ポンプであって、磁場中での使用に適した真空ポンプに関する。

ターボ分子ポンプでは、固定側のタービン翼に対して、タービン翼が形成されたロータを高速回転することで気体を排気している。これらの固定側タービン翼およびロータは、吸気口フランジが形成されたポンプケーシング内に配置されている（例えば、特許文献１参照）。

日本国特開２００８−０３８８４４号公報

ターボ分子ポンプのポンプケーシングの材料には、腐食性ガスを排気する場合の耐食性や、ロータ破断時の安全性等を顧慮して、耐食性および引張り強さにおいて優れているオーステナイト系ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４）が一般的に用いられている。しかしながら、ターボ分子ポンプを磁場中で使用した場合、オーステナイト系ステンレス鋼は非磁性材料であるためポンプケーシングを磁力線が透過し、高速回転するロータに渦電流が発生し、ジュール熱によりロータ温度が過熱し、アルミ合金で形成されたロータのクリープ破断を招くおそれがあった。

本発明の第１の態様によると、真空ポンプは、回転側排気機能部が形成されたロータと、固定側排気機能部に対してロータを回転駆動するモータと、磁性材料で形成され、ロータおよび固定側排気機能部が内部に配置される筒状のポンプケーシングと、を備える。
本発明の第２の態様によると、第１の態様の真空ポンプにおいて、回転側排気機能部は、ポンプケーシングの内側空間に配置された複数の回転側タービン翼段と、回転側タービン翼段の下流側に設けられて内側空間から外れて配置された円筒状のドラッグポンプ回転部とを有し、固定側排気機能部は、複数の固定側タービン翼段と、ドラッグポンプ回転部の外周側を囲むように隙間を介して配置されるとともに磁性材料で形成された円筒状のドラッグポンプ固定部と、を有することが好ましい。
本発明の第３の態様によると、第１または第２の態様の真空ポンプにおいて、ロータの軸方向の支持を行うスラスト磁気軸受およびロータの径方向の支持を行うラジアル軸受を有する磁気軸受装置と、磁気軸受装置が設けられ、非磁性材料で形成されたポンプベース部と、ロータの軸方向位置を検出するアキシャルセンサと、ロータの径方向位置を検出するラジアルセンサと、磁性材料で形成され、ポンプケーシングの吸気口に設けられて吸気口を介した外部磁場のポンプ内への侵入を低減する第１の磁気遮蔽部材と、磁性材料で形成され、ポンプベース部に設けられて磁気軸受装置への外部磁場の影響を低減する第２の磁気遮蔽部材と、を備えることが好ましい。
本発明の第４の態様によると、第３の態様の真空ポンプにおいて、第２の磁気遮蔽部材は、少なくともアキシャルセンサが収容される真空容器を構成していることが好ましい。
本発明の第５の態様によると、第４の態様の真空ポンプにおいて、非磁性材料で形成されたポンプベース部の外周を覆うように第２の磁気遮蔽部材からポンプケーシングの方向に延在する、磁性材料で形成された第３の磁気遮蔽部材を備えることが好ましい。
本発明の第６の態様によると、第５の態様の真空ポンプにおいて、第２の磁気遮蔽部材と第３の磁気遮蔽部材とを一体に形成することが好ましい。
本発明の第７の態様によると、第３乃至第６のいずれかの態様の真空ポンプにおいて、磁気シールド部材は、円板部と、円板部を吸気口の中央に支持する支持梁とを有することが好ましい。
本発明の第８の態様によると、第７の態様の真空ポンプにおいて、ロータは回転側排気機能部として複数のタービン翼を有し、円板部の外径Ｄを、ラジアルセンサの外径Ｄs以上、かつ、ロータの周方向に形成された複数のタービン翼の各翼付け根を通る円の直径Ｄri以下に設定することが好ましい。
本発明の第９の態様によると、第１乃至第８のいずれかの態様の真空ポンプにおいて、ポンプケーシングの吸気口にボルト固定され、ポンプ内への異物侵入を防止する保護ネットをさらに備え、ポンプケーシングには、ボルト固定用の貫通したネジ孔が形成されていることが好ましい。
本発明の第１０の態様によると、第３乃至第６のいずれかの態様の真空ポンプにおいて、第１の磁気遮蔽部材は、ポンプケーシングの吸気口に設けられてポンプ内への異物侵入を防止する保護ネットを兼用することが好ましい。
本発明の第１１の態様によると、第１乃至第１０のいずれかの態様の真空ポンプにおいて、磁性材料として炭素鋼または合金鋼を用いることが好ましい。
本発明の第１２の態様によると、第１１の態様の真空ポンプにおいて、ポンプケーシングを炭素鋼であるＳ４５Ｃで形成することが好ましい。
本発明の第１３の態様によると、第１１または第１２の態様の真空ポンプにおいて磁性材料の表面は、Ｎ−Ｐメッキ処理を含む耐食処理が施されていることが好ましい。

本発明によれば、渦電流に起因するロータ過熱の防止等、外部磁場に対する安定性を向上させることができる。

ターボ分子ポンプを構成するポンプ本体１の断面図である。 外部磁場中にポンプ本体１を配置したときの磁力線の状況を模式的に示す図。 代表的な磁性材料の引張り強さを示す図。 機械構造用合金鋼の引張り強さを示す図。 機械構造用炭素鋼の引張り強さを示す図。 保護ネット固定用ネジ孔２００を示す図。 ターボポンプ部およびドラッグポンプ部の両方を囲むポンプケーシング２を示す図。 第２の実施の形態を示す図。 図８のＡ矢視図。 スラストカバー４０，４１および磁性シールド部材４２の作用を説明する図。 第２の実施の形態の変形例を示す図。 磁性シールド部材４２の変形例を示す図。

以下、図を参照して本発明の実施するための形態について説明する。
−第１の実施の形態−
図１は本発明に係る真空ポンプの一実施の形態を示す図であり、ターボ分子ポンプを構成するポンプ本体１の断面図である。ターボ分子ポンプは、図１に示すポンプ本体１と不図示のコントロールユニットとで構成される。

図１に示したターボ分子ポンプは磁気浮上式のターボ分子ポンプであって、ロータ３０は、ラジアル方向の磁気軸受３７およびスラスト方向の磁気軸受３８によって非接触支持される。ロータ３０の浮上位置は、ラジアル変位センサ２７およびアキシャル変位センサ２８によって検出される。磁気軸受によって回転自在に磁気浮上されたロータ３０は、モータ３６により高速回転駆動される。２６，２９は非常用のメカニカルベアリングであり、磁気軸受が作動していない時にはこれらのメカニカルベアリング２６，２９によりロータ３０は支持される。

本実施の形態に記載のターボ分子ポンプは、排気機能部としてターボポンプ部とドラッグポンプ部とを備えている。ターボポンプ部は、ロータ３０に形成された複数段の回転翼３２と、複数段の回転翼３２に対して軸方向に交互に配置された複数段の固定翼２２とで構成される。ドラッグポンプ部は、ロータ３０に形成された円筒部３１と、円筒部３１の外周側を囲むように所定隙間を介して配置されたネジステータ２４とで構成される。なお、回転翼３２および円筒部３１は回転側排気機能部を構成し、固定翼２２およびネジステータ２４は固定側排気機能部を構成する。

ロータ３０および固定翼２２は、磁性材料で形成された筒状のポンプケーシング２の内部に配置されている。各固定翼２２は、スペーサリング２３を介してベース２０上に載置される。ポンプケーシング２の固定フランジ２１ｃをボルトによりベース２０に固定すると、積層されたスペーサリング２３がベース２０とポンプケーシング２との間に挟持され、固定翼２２が位置決めされる。ベース２０には排気ポート２５が設けられ、この排気ポート２５にバックポンプが接続される。ロータ３０を磁気浮上させつつモータ３６により高速回転駆動することにより、吸気口２１ａ側の気体分子は排気ポート２５側へと排気される。

ポンプケーシング２の吸気口側には吸気口フランジ２１ｂが形成されており、吸気口フランジ２１ｂに形成された吸気口２１ａから気体分子がポンプ内に流入する。ポンプ本体１を真空装置に取り付ける場合には、一般的に吸気口フランジ２１ｂを装置側のフランジにボルト固定する。吸気口フランジ２１ｂには、ボルトを通すためのボルト孔が複数形成されている。ボルト孔の数や穴径は、フランジの規格により定められている。また、吸気口フランジ２１ｂには、ポンプ内に異物が侵入するのを防止するための、保護ネット８がボルト固定されている。

ターボ分子ポンプのロータには一般的にアルミ合金が用いられるが、ターボ分子ポンプを磁場環境下で使用する場合、磁場の影響による渦電流の発生が問題となる。図２は、外部磁場中にポンプ本体１を配置したときの磁力線の状況を模式的に示す図であり、図１のＢ−Ｂ断面を示したものである。図２において、（ａ）は従来のターボ分子ポンプの場合を示し、（ｂ）は本実施の形態のターボ分子ポンプの場合を示す。符号１００で示す実線は外部磁場による磁力線を示している。また、符号Ｒはロータ３０の回転方向を示している。

ターボ分子ポンプが使用される半導体製造装置や液晶パネル製造装置などにおいては、腐食性ガスを排気する場合が多い。また、高速回転するロータ３０が破断した場合に備えて、ポンプケーシング２の材料には引張り強さに優れた材料を使用する必要がある。そのため、従来のターボ分子ポンプでは、耐食性に優れ引張り強さの大きな材料として、オーステナイト系ステンレス鋼、例えば、ＳＵＳ３０４等が使用されている。しかしながら、オーステナイト系ステンレス鋼は非磁性材料であるため、ターボ分子ポンプを磁場中で使用した場合、図２（ａ）に示すように、ポンプケーシング２内のロータ３０が配置されている空間にも磁場が形成されてしまうことになる。そのため、ロータ３０が磁場中で高速回転したときに渦電流が生じ、渦電流によるジュール熱によってロータ３０の温度が上昇するという問題があった。

一方、本実施の形態に記載のターボ分子ポンプでは、ポンプケーシング２は透磁率の大きな磁性材料で形成されているため、磁力線はポンプケーシング２に集中し、ポンプケーシング内の空間はポンプケーシング２によって磁気遮蔽される。そのため、ロータ３０は外部磁場の影響をほとんど受けることが無く、渦電流の発生が防止される。

上述したように、ポンプケーシング２には引張り強さの大きな材料を用いる必要があるが、ここでの指標としては、従来用いられているオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の引張り強さ（約５２０ＭＰａ）を使用する。図３は、代表的な磁性材料の引張り強さを示したものであるが、その内でパーマロイおよび機械構造用鋼がＳＵＳ３０４の５２０ＭＰａと同程度以上の引張り強さを有する。

図４は機械構造用合金鋼（ＪＩＳ Ｇ ４０５３）の引張り強さを示し、図５は機械構造用炭素鋼（ＪＩＳ Ｇ ４０５１）の引張り強さを示す。図４に示す機械構造用合金鋼の場合には、いずれも７００ＭＰａ以上の引張り強さを有しており、ＳＵＳ３０４の引張り強さ（５２０ＭＰａ）を越えている。すなわち、ＳＵＳ３０４に代えて使用することができる。また、図５に示す機械構造用炭素鋼の場合には、炭素含有量の大きいＳ４５Ｃ、Ｓ５５Ｃにおいて、ＳＵＳ３０４を越える引張り強さを有している。ＳＵＳ３０４と同程度のものを選択するとした場合、図５に示すＳ４５Ｃが適当である。

また、ポンプケーシング２には耐食性が求められるので、図４，５に記載の材料を用いる場合、ポンプケーシングの表面に耐食性保護膜を形成する必要がある。耐食性保護膜としては、ニッケルメッキ等のメッキ処理や電着塗装などがあるが、耐食性の点ではニッケルメッキ処理が好ましい。

ところで、ターボ分子ポンプにおいては、ポンプ内への異物の侵入を防止するために、図１に示したような保護ネット８が吸気口に装着されるのが一般的である。図６は、ポンプケーシング２の吸気口フランジ部分に形成された保護ネット固定用ネジ孔２００を示す図である。図１に示したように、ポンプケーシング２の吸気口２１ａには異物の吸い込みを防止する保護ネット８が設置されており、保護ネット８は吸気口フランジ２１ｂにボルト固定されている。吸気口フランジ２１ｂには、ボルト２０１が螺合するネジ孔２００が形成されている。本実施の形態では、このネジ孔２００へのメッキの付き回り性を向上させるために、ネジ孔２００は貫通したネジ孔とした。

保護ネット固定用のボルト２０１は、吸気口２１ａの開口面積を大きくするために、できるだけ小さいサイズのボルト、例えば、Ｍ３程度のボルトが使用されている。そのため、ネジ孔２００が貫通でなかった場合、ネジ孔２００の奥へ行くほどメッキ厚さが薄くなり、ネジ孔２００の底の部分にメッキが付かないおそれがある。そのような場合、ボルト２０１が螺合していても腐食性ガスがネジ孔２００の奥の空間に回り込むことがあるため、ポンプケーシング２に錆を発生させる可能性があった。しかし、図６に示すような貫通孔とすることで、そのような不具合の発生を防止することができる。また、従来のＳＵＳ３０４に代えて炭素鋼を用いることにより、ポンプケーシング２をより安価に製作することができる。

なお、図１に示した例では、ポンプケーシング２はターボポンプ部の外周を囲むような形で設けられているが、図７に示すように、ターボポンプ部（２２，３２）およびドラッグポンプ部（２４，３１）の両方を囲むようなポンプケーシングとしても良い。ロータ３０に対するポンプケーシング２の磁気シールド効果をより高めることができる。

また、ポンプケーシング２の形状は図１と同様とし、ネジステータ２４をポンプケーシング２の場合と同様の磁性材料で形成するようにしても良い。それにより、ロータ３０の円筒部３１の部分は、ネジステータ２４により磁気シールドされることになる。この場合も、ネジステータ２４を磁性材料で形成すると共にニッケルメッキ等の耐食性保護膜を形成する。

−第２の実施の形態−
図８は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。図８に示すターボ分子ポンプはポンプとしての基本構造は図１に示したポンプと同一であるが、磁性材料で形成されたスラストカバー４０、スラストカバー４１および磁気シールド部材４２を備えた点が異なる。また、図８では磁気軸受の構成を詳細に示したが、その構造は図１に示すポンプの磁気軸受と同一のものである。

第１の実施の形態に記載のターボ分子ポンプでは、径方向の外部磁場が作用した場合に、ロータ３０の側周部分（例えば、円筒部３１）に渦電流が発生するのを防止するような構成とした。しかしながら、軸方向の外部磁場が作用した場合、ロータ３０の回転翼３２に渦電流が生じるおそれがある。また、渦電流による発熱とは別に、磁気軸受制御に対する外部磁場の影響が問題となる。第２の実施の形態では、径方向の外部磁場だけでなく、さらに軸方向の外部磁場をも考慮した構成とし、外部磁場に対する安定性をさらに向上させるようにした。

ポンプケーシング２およびネジステータ２４は、第１の実施の形態と同様に透磁率の大きな磁性材料が用いられる。図８に示すターボ分子ポンプでは、スラスト方向の磁気軸受３８を構成する図示上側の電磁石３８ａはベース２０内に設けられているが、下側の電磁石３８ｂはベース２０の底部に固定されたスラストカバー４０，４１内に設けられている。スラストカバー４０，４１内には、磁気軸受３８に対応して設けられたアキシャル変位センサ２８も配設されている。このように、磁性材料で形成されたスラストカバー４０，４１は、アキシャル変位センサ２８と下側の電磁石３８ｂとが収容される磁気遮蔽用のケースを構成している。

図９は、図８のＡ矢視図である。ポンプケーシング２の吸気口フランジ２１ｂには、図９に示すような形状の磁性シールド部材４２が設けられている。磁性シールド部材４２は、吸気口２１ａの中央に配置される円板部４２ａと、吸気口フランジ２１ｂに固定されるリング部４２ｂと、連結部４２ｃとを備えている。連結部４２ｃは、円板部４２ａを吸気口２１ａの中央に支持する梁として機能すると共に、円板部４２ａからリング部４２ｂへ磁束を導く磁路としての機能も有する。円板部４２ａ，リング部４２ｂおよび連結部４２ｃとで囲まれた４つの開口部４２１が、実質的なポンプ開口となる。ここでは、円板部４２ａの直径寸法をＤとする。

図１０は、スラストカバー４０，４１および磁性シールド部材４２の磁気シールドとしての作用を説明する図である。図１０は、ポンプ本体１に対して、軸方向の外部磁場が加わった場合を示したものである。符号３００で示す矢印線は磁束を表している。図示上方から吸気口フランジ２１ｂに侵入した磁束は、透磁率の大きな物体に集まりやすいので、磁性材料で形成された磁性シールド部材４２およびポンプケーシング２に集まりやすい。そのため、磁束３００の大部分はポンプケーシング２を通ってベース２０へと抜ける。もちろん、磁性シールド部材４２には開口部４２０が形成されているので、その開口部４２０を介してポンプケーシング２内に磁束の一部が侵入することになる。

このように、磁性シールド部材４２は磁気シールドとしての役目を担うものなので、円板部４２ａの直径Ｄを大きくして開口部４２１が小さくした方が良いが、一方で、真空ポンプとしての排気性能の低下を抑えるためには、開口部４２１をできるだけ大きくした方が良い。そのため、本実施の形態では、磁気軸受への外部磁場の影響を低減するという目的から、円板部４２ａの直径Ｄを、「Ｄs≦Ｄ≦Ｄri」の条件を満足するように構成した。図８に示すように、Ｄsはラジアル変位センサ２７の外径寸法であり、Ｄriは最上段の回転翼３２の翼付け根部分を通る円の直径である。

条件「Ｄ≦Ｄri」は、排気性能の低下の抑制の観点から設定されたものである。磁気シールド部材４２の開口部４２０を通過してポンプケーシング２内に流入した気体分子の内、回転翼３２の翼付け根部分よりも内周側に入射した気体分子は、ロータ３０の上面で反射されて吸気口側に進行することになる。すなわち、吸気口２１ａの中央部分を通過して流入する気体分子は、ポンプによって排気される確率が低い。そのため、吸気口２１ａの中央部分に気体分子の流入を邪魔する円板部４２ａを配置しても、排気性能低下への影響を低く抑えることができる。そして、吸気口２１ａを通過して回転翼３２の翼付け根部分よりも外周側に入射する気体分子の流れの邪魔にならないように、円板部４２ａの外径Ｄを翼付け根部分の径寸法Ｄri以下とするのが好ましい。また、磁束の経路という観点からは、磁気飽和しないように連結部４２Ｃの断面積を大きくした方が良いが、逆に排気性能の低下を抑えるためには、連結部４２Ｃの幅寸法Ｗは小さい方が好ましい。

なお、図９に示した磁性シールド部材４２では、磁性シールド部材４２を吸気口フランジ２１ｂに装着するためのリング部４２ｂを設けたが、リング部４２ｂを省略して、連結部４２ｃを吸気口フランジ２１ｂに固定するようにしても良い。

一方、条件「Ｄs≦Ｄ」については、磁気軸受制御に対する外部磁場の影響を少なくするために設定されたものである。開口部４２０を介して侵入した磁束は、非磁性材料（例えばアルミ）で形成されたロータ３０を通過して磁気軸受部分まで達することになる。そこで、その影響を抑えるために、円板部４２ａの外径Ｄをラジアル変位センサ２７の外径Ｄs以上に設定することとした。このように設定することで、吸気口２１ａの中央部分からポンプケーシング２内に侵入して磁気軸受部分まで達する磁束を低減するようにした。

ポンプケーシング２からベース２０へと抜けた磁束３００は、アルミ材で形成されたベース２０をそのまま下方に抜けるよりも、透磁率の大きな磁性材料で形成されたネジステータ２４へと集まりやすい。ネジステータ２４を通った磁束３００は、ベース２０を介してベース下部に固定されたスラストカバー４０，４１を通ってポンプ外へと抜ける。そのため、スラスト磁気軸受３８に関する部品はスラストカバー４０，４１によって磁気シールドされ、外部磁場の影響を受け難くなる。このように、スラストカバー４０，４１は、外部磁場の影響を遮蔽する磁気遮蔽部材として機能するものであり、軸方向の外部磁場に限らず径方向の外部磁場に対しても遮蔽効果を有している。

なお、スラストカバー４０に関しては、電磁石３８ｂの磁束の通り道になる可能性がある。一般的に、電磁石３８ｂのコアには透磁率が大きな純鉄などが用いられるので、スラストカバー４０による影響は小さいと考えるが、磁性材料を選択する際には注意が必要である。そのため、スラストカバー４０の透磁率は、コアの透磁率よりも小さいものを選択するのが好ましい。

なお、スラストカバー４０，４１および磁性シールド部材４２の場合には、ポンプケーシング２の場合のように特別な強度を必要としないので、図４，５に示した磁性材料の中から飽和磁束密度の大きな材料を選択することが可能である。例えば、炭素鋼の場合であれば、炭素含有量が小さいほど飽和磁束密度も大きくなる。そのため、図５に示す材料の場合、磁気シールドの効果は表の最上段に示したＳ１０Ｃが最も高く、下段になるほど効果が小さくなる。また、スラストカバー４０，４１および磁性シールド部材４２は、いずれも真空雰囲気内に配置されるので、Ｎｉ−Ｐメッキや電着塗装等の耐食性を有する表面処理を施すのが好ましい。

図１１は、図８に示したターボ分子ポンプの変形例を示す図である。この変形例では、スラストカバー４０に、磁性材料で形成した円板４０ｂおよび円筒４０ｃを追加して設けた。スラストカバー４０と円板４０ｂとの間、および円板４０ｂと円筒４０ｃとの間はボルト等で締結しても良いし、スラストカバー４０，円板４０ｂおよび円筒４０ｃを一体に形成してもよい。なお、円板４０ｂおよび円筒４０ｃとスラストカバー４０とを別体とする場には、円板４０ｂおよび円筒４０ｃに対するＮｉ−Ｐメッキ等の表面処理を省略することが可能である。

図１０に示した構成の場合、ポンプケーシング２を通った磁束を、ネジステータ２４を介して磁束をスラストカバー４０へと導くようにした。しかし、磁束の経路であるネジステータ２４の断面積を設計の都合で大きくできない場合、外部磁場の強度によってはネジステータ２４の飽和磁束密度を超えてしまう場合がある。そのような場合、磁気が漏洩して，近接しているロータ３０の円筒部３１に渦電流が発生するおそれがある。

そこで、図１１に示した変形例では、スラストカバー４０からポンプケーシング２の固定フランジ２１ｃの方向に伸延するように、磁性材料で形成された円板４０ｂおよび円筒４０ｃを設けた。このような構造とすることにより、磁束はポンプケーシングから円筒部４０ｃへと入り、円板４０ｂ、スラストカバー４０、４１を通って下方へと抜ける。この場合、ネジステータ２４を磁性材料で形成しても良いし、非磁性の材料で形成しても良い。

なお、第２の実施の形態における磁性シールド部材４２は、吸気口２１ａに配置される磁気遮蔽部材の一例を示したものであり、図１２に示すような形状であっても良い。図１２では、図９に示す開口部４２１よりも面積の小さな複数の円形開口４２２が、吸気口領域に一様に分布している。この円形開口４２２の直径をより小さくして、従来の保護ネットの機能を兼ね備えるようにしても良い。

上述した各実施形態はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施形態での効果を単独あるいは相乗して奏することができるからである。例えば、ポンプの使用環境に応じて、ポンプケーシング２、ネジステータ２４、磁性シールド部材４２、スラストカバー４０，４１，円板４０ａ、円筒４０ｂの全てを実施しても良いし、いくつかを選択して実施しても良い。

また、本発明は、ターボ分子ポンプ部のみの真空ポンプに対しても、ドラッグポンプ部のみの真空ポンプに対しても同様に適用することができる。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特許出願２０１０年第１７７１３６号（２０１０年８月６日出願）
日本国特許出願２０１０年第２３２９７７号（２０１０年１０月１５日出願）

Claims (13)

1. 回転側排気機能部が形成されたロータと、
   固定側排気機能部に対して前記ロータを回転駆動するモータと、
   磁性材料で形成され、前記ロータおよび前記固定側排気機能部が内部に配置される筒状のポンプケーシングと、を備えた真空ポンプ。
2. 請求項１に記載の真空ポンプにおいて、
   前記回転側排気機能部は、前記ポンプケーシングの内側空間に配置された複数の回転側タービン翼段と、前記回転側タービン翼段の下流側に設けられて前記内側空間から外れて配置された円筒状のドラッグポンプ回転部とを有し、
   前記固定側排気機能部は、複数の固定側タービン翼段と、前記ドラッグポンプ回転部の外周側を囲むように隙間を介して配置されるとともに磁性材料で形成された円筒状のドラッグポンプ固定部と、を有する真空ポンプ。
3. 請求項１または２に記載の真空ポンプにおいて、
   前記ロータの軸方向の支持を行うスラスト磁気軸受および前記ロータの径方向の支持を行うラジアル軸受を有する磁気軸受装置と、
   前記磁気軸受装置が設けられ、非磁性材料で形成されたポンプベース部と、
   前記ロータの軸方向位置を検出するアキシャルセンサと、
   前記ロータの径方向位置を検出するラジアルセンサと、
   磁性材料で形成され、前記ポンプケーシングの吸気口に設けられて前記吸気口を介した外部磁場のポンプ内への侵入を低減する第１の磁気遮蔽部材と、
   磁性材料で形成され、前記ポンプベース部に設けられて前記磁気軸受装置への外部磁場の影響を低減する第２の磁気遮蔽部材と、を備えた真空ポンプ。
4. 請求項３に記載の真空ポンプにおいて、
   前記第２の磁気遮蔽部材は、少なくとも前記アキシャルセンサが収容される真空容器を構成している真空ポンプ。
5. 請求項４に記載の真空ポンプにおいて、
   前記非磁性材料で形成されたポンプベース部の外周を覆うように前記第２の磁気遮蔽部材から前記ポンプケーシングの方向に延在する、磁性材料で形成された第３の磁気遮蔽部材を備える真空ポンプ。
6. 請求項５に記載の真空ポンプにおいて、
   前記第２の磁気遮蔽部材と前記第３の磁気遮蔽部材とを一体に形成した真空ポンプ。
7. 請求項３乃至６のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記磁気シールド部材は、円板部と、前記円板部を前記吸気口の中央に支持する支持梁とを有する真空ポンプ。
8. 請求項７に記載の真空ポンプにおいて、
   前記ロータは前記回転側排気機能部として複数のタービン翼を有し、
   前記円板部の外径Ｄを、前記ラジアルセンサの外径Ｄs以上、かつ、前記ロータの周方向に形成された複数の前記タービン翼の各翼付け根を通る円の直径Ｄri以下に設定した真空ポンプ。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記ポンプケーシングの吸気口にボルト固定され、ポンプ内への異物侵入を防止する保護ネットをさらに備え、
   前記ポンプケーシングには、ボルト固定用の貫通したネジ孔が形成されている真空ポンプ。
10. 請求項３乃至６のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
    前記第１の磁気遮蔽部材は、前記ポンプケーシングの吸気口に設けられてポンプ内への異物侵入を防止する保護ネットを兼用する真空ポンプ。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
    前記磁性材料として炭素鋼または合金鋼を用いた真空ポンプ。
12. 請求項１１に記載の真空ポンプにおいて、
    前記ポンプケーシングを炭素鋼であるＳ４５Ｃで形成した真空ポンプ。
13. 請求項１１または１２に記載の真空ポンプにおいて、
    前記磁性材料の表面は、Ｎ−Ｐメッキ処理を含む耐食処理が施されている真空ポンプ。

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