KR20010014675A - 진공펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡기구 쪽에 배치된 회전 블레이드 선단부에서의 손실을 줄여 배출 성능을 높이는 진공펌프를 제공한다. 회전자 본체(61)는 단부가 개방된 복수의 날개들로 각각 구성된 다단의 회전 블레이드(62)를 포함하고 있다. 회전자 본체(61)에 형성된 최상단 회전 블레이드(62a)는 케이싱(10) 내에 원추부(13)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 회전 블레이드(62a)의 선단부는 상기 원추부(13)와 동일 각도로 경사져 있다. 따라서, 기체분자 영역 내 회전 블레이드(62a)의 선단부에서 가속된 기체 분자들은 상기 케이싱(10)에 충돌할 가능성이 없고, 머무는 것을 막아 선단부에서 배기 성능이 악화되는 것을 억제할 수 있다. 상기 최상단 회전 블레이드(62a)는 상기 원추부(13)에 배치되어, 기체 분자들을 다음의 회전 블레이드(62)의 외주측으로 효과적으로 이송할 수 있게 한다.

Description

진공펌프{VACUUM PUMP}

본 발명은 진공펌프에 관한 것으로서, 특히 흡기구측에 배치된 회전 블레이드를 가진 진공펌프에 관한 것이다.

상기 진공펌프는, 예를 들어, 반도체 제조 장치에서 챔버 내의 기체를 배기하여 진공상태로 만드는 시스템에 널리 사용된다. 이러한 진공펌프는 전체를 블레이드로만 구성한 것들과 블레이드와 나사 홈부로 구성한 것들을 포함한다.

도 6a - 6c는 종래의 진공펌프의 구조를 도시한 것이다. 도 6a는 종래의 진공펌프의 일부를 도시한 위에서 본 평면도이고, 도 6b는 일직선 흡기구를 갖는 종래의 진공펌프를 도시한 부분 단면도이고, 도 6c는 조인 흡기구를 구비한 종래의 진공펌프의 부분 단면도이다.

이러한 진공펌프들은 케이싱(10) 내부에 고정되어 있는 스테이터(70)와 회전 가능한 회전자(60)로 구성된다. 이 스테이터(70)와 회전자(60)에는 블레이드가 축방향으로 다단으로 배치되어 터빈을 구성한다.

이러한 구조를 갖는 진공펌프에서, 상기 회전자(60)는 정상 상태에서 수만 rpm으로 모터를 고속 회전시킴으로써 진공펌프는 진공(배기) 상태가 된다.

이러한 진공펌프는 상기 회전자(60)의 회전으로 흡기구(16)로부터 흡입된 기체 분자들이 회전 블레이드(62)의 회전 방향으로 배기되게 하는 방식으로 기체 분자를 배기시킨다. 배기구(17)측으로 흐르는 분자량과, 상기 흡기구(16)와 배기구(17)의 압력차 때문에 상기 배기구(17)로부터 상기 흡기구(16)로 역류하는 분자량의 차에 의해 최종 배기량, 즉 펌프의 배기 성능이 결정된다.

그러나, 분자 흐름 영역내의 기체 분자들은 벽면의 입사각과 상관없이 충돌벽면(충돌면)에 수직 방향으로 반사된다. 이 때문에, 상기 회전 블레이드(62)의 선단부근에서 가속된 분자 대부분이 접선 방향(회전 블레이드(62)의 수직 방향)으로 나가게 된다. 한편, 상기 케이싱(10)의 내벽은 원통형으로, 그것의 곡률에 의해 분자의 진행 방향(접선 방향)으로 넓어져 있다. 그러므로, 상기 회전 블레이드(62)의 선단부에 충돌하는 기체 분자들은 종종 상기 케이싱(10)의 내벽에 충돌한다.

만일 상기 케이싱(10) 내에 상기 회전 블레이드(62)가 배치된 부분들의 내경이 축방향으로 일정하다면 상기 회전 블레이드(62)의 선단부근에서 가속된 분자 대부분은 상기 케이싱(10)에 충돌하게 되고, 상기 케이싱(10)의 벽면에 수직 방향으로 반사되어 흐름 방향의 속도가 감소한다. 이것은 흐름 방향(축 방향)에서 감속된 기체 분자들을 상기 회전 블레이드(62)의 선단부에 머무르게 해 부분적으로 압력이 상승해 배기 흐름 속도가 감소하게 한다. 이것은 배기 성능을 저하시킨다.

이는 상기 회전 블레이드(62)에 의해 배기 방향의 운동량이 아직 인가되지 않은 최상단 회전 블레이드나 운동량이 적은 다음 회전 블레이드(62)의 선단부에서 발생하는 경향이 있다.

회전 블레이드의 외경보다 구멍의 크기가 작은 플랜지에 상기 케이싱을 부착하기 위해서, 상기 회전 블레이드의 상면보다 흡기구측(상류측)에서 소정의 구멍크기까지 조이도록 흡기구에 케이싱의 내경이 좁게 되어 있는 도 6c에 도시한 터보분자 펌프를 고찰한다. 분자 흐름 영역에서 기체 분자는 직진성이 높아, 거의 상기 흡기구(16)의 구멍크기와 동일한 범위로만 기체 분자가 입사한다. 그러므로 상기 최상단 회전 블레이드(62)는 기체 분자들이 높은 흐름 속도와 높은 배기 효율을 갖는 선단부(외주측) 주위로 흐르지 않는다는 문제점을 갖고 있다. 그러므로 상기 최상단 회전 블레이드(62)의 선단부는 상기 흡기구(16)로부터 유입된 기체 분자들에게는 사각공간이 되고 결과적으로, 기체 분자가 흡기구로부터 배출되는데 별로 영향을 미치지 못하고 종종 역류를 방지하는 데에만 사용되고, 배기 효율이 저하된다.

이러한 단점을 피하기 위해, 상기 케이싱(10)의 조임부분의 내경의 변화율을 작게 함으로써 흡기구로부터의 최상단 회전 블레이드(62)의 선단부 주위로 흐르는 기체 분자를 많게 하는 것도 생각해 볼 수 있으나, 흡기구(16)에서 최상단 회전 블레이드(62)까지의 거리가 멀어지면 컨덕턴스가 떨어져, 펌프의 흡기구(16)에서의 배기 속도(실효배기속도)는 전혀 개선되지 않는다.

본 발명은 앞서 언급한 종래의 진공펌프와 관련된 이상의 문제들을 해결하기 위해 행해진 것으로, 본 발명의 목적은 진공펌프에 배기 성능을 높이기 위해 흡기구측에 배치된 회전 블레이드의 선단부근에서의 손실을 작게 한 진공펌프를 제공하는 것이다.

본 발명은 기체를 흡입하는 흡기구를 구비한 케이싱; 이 케이싱 내에 수용되고, 다단으로 배치되어 회전하는 회전 블레이드; 및 상기 회전 블레이드를 회전되어 상기 기체를 이송하는, 상기 회전 블레이드 사이에 고정 배치된 스테이터 날개를 포함하며, 상기 케이싱은, 상기 흡기구의 내경보다도 내경이 더 큰 원통부와, 상기 원통부에서 상기 흡기구에 연속하여 접속된 원추부를 포함하고, 상기 각단의 회전 블레이드는 반경방향으로 외향으로 연장된 복수의 블레이드를 구비하는 동시에, 상기 흡기구측 상의 상기 복수의 회전 블래이드들 중 최상단 회전 블레이드는 상기 원추부에 대응하는 위치에 배치된 진공펌프를 제공한다.

또한 본 발명의 진공펌프 따라서, 상기 최상단 회전 블레이드의 반경방향 외단부의 형상은 상기 원추부와 동일 각도로 경사져 있다.

또한 본 발명의 진공펌프 따라서, 상기 복수의 회전 블레이드 중 제2 회전 블레이드는 수직방향으로 상기 회전 블레이드의 중심보다 상기 흡기구측 상부가 상기 원추부에 위치하도록 배치되어 있다.

본 발명의 또 다른 특징과 이점들은 첨부된 도면과 관련해 다음의 세부 설명에 의해 명확해 질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프의 전체 구조를 도시한 단면도.

도 2는 도 1의 진공펌프에서 회전 블레이드에 충돌하는 기체분자들의 가속 방향을 보여주는 설명도.

도 3은 도 1의 진공펌프에서 최상단 회전 블레이드의 반경방향 위치와 압력간의 관계를 보여주는 설명도.

도 4는 본 발명의 수정된 실시예에 따른 최상단 회전 블레이드의 구성을 도시한 도면.

도 5는 도 4에서 보여진 변경된 실시예에 따른 기체 분자의 운동을 보여주는 설명도.

도 6a 내지 6c는 종래의 터보분자 펌프의 구조를 보여주는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 진공펌프 10 : 케이싱

11 : 플랜지 12 : 원통부

13 : 원추부 16 : 흡입구

17 : 배기구 18 : 회전자 축

20 : 자기 베어링 30 : 모터

31 : 아마츄어 디스크 45 : 제어기

61 : 회전자 본체 60 : 회전자

62, 62a, 62b : 회전 블레이드 70 : 스테이터

71 : 스페이서 72 : 스테이터 날개

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공펌프의 전체 구조를 보여주는 단면도이다.

진공펌프(1)는 반도체 제조 장치나 그와 같은 것에 배치되어 챔버 등으로부터 프로세스 기체를 배기하도록 동작한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 진공펌프(1)는 대체로 원통형인 케이싱(10), 대체로 원주형상으로 상기 케이싱(10)안에 배치된 회전자 축(18), 회전자(60) 및 스테이터(70)를 포함한다. 상기 회전자(60)는 상기 회전자 축(18)에 고정되어 회전자 축(18)에 의해 회전한다.

상기 케이싱(10)은 선단부에 반경방향 외단으로 연장하는 플랜지(11)를 갖고 있다. 상기 플랜지(11)는 이 플랜지(11) 내부에 형성된 흡기구(16)에 챔버와 같은 용기의 배기구를 연결하기 위해 볼트 등을 사용해 반도체 제조 장치 등에 고정된다. 그래서 용기의 내부는 상기 케이싱(10)의 내부와 통하게 된다.

상기 케이싱(10)은 또한 원통부(12)와 원추부(13)를 포함한다. 상기 원통부(12)의 내경(여기서는, 스페이서(71)의 내경에 상당한다)은 상기 플랜지(11)안에 형성된 상기 흡기구(16)의 내경보다 더 크다. 원추부(13)는 또한 큰 직경을 갖는 원통부(12)를 조여 플랜지(11)가 챔버 등의 배기구와 일치될 수 있도록 작용한다.

상기 회전자(60)는 단면이 대략 역U자형으로 회전자 축(18)의 외주에 배치된 회전자 본체(61)를 포함하고 있다. 상기 회전자 본체(61)는 볼트(19)를 사용해 회전자 축(18)의 최상단에 고정된다. 상기 회전자 본체(61)는 외주에 회전 블레이드(62)가 다단으로 형성되어 있다. 각각의 회전 블레이드(62)는 외측이 개방된 다수의 날개로 이루어져 있다.

본 실시예에 따르면, 회전자 본체(61)위에 형성된 최상단 회전 블레이드(62a)는 원추부(13)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 상기 회전 블레이드(62a)의 선단부는 상기 회전 블레이드(62a)와 상기 원추부(13) 사이의 축방향 및 직경방향의 간격이 일정해지도록 상기 원추부(13)의 경사각과 동일한 각도로 기울어지게 된다.

스테이터(70)는 스페이서(71)와, 이 스페이서(71)에 의해 외주측이 지지된 것으로 회전 블래이드(62)의 각 단의 사이에 배치되는 스테이터 날개(72)를 포함한다.

상기 스페이서(71)는 계단 부분을 갖고 있는 원통형으로 케이싱(10) 내에 적층되어 있다.

상기 진공펌프(1)는 상기 회전자 축(18)을 자기적으로 지지하기 위한 자기 베어링(20)과, 회전자 축(18)에 토크를 주기 위한 모터(30)로 구성된다.

상기 자기 베어링(20)은 5축 자기 베어링으로, 상기 회전자 축(18)에 반경방향 자기력을 제공하기 위한 반경방향 전자석(21, 24), 상기 회전자 축(18)의 반경방향의 위치를 검출하는 반경방향 센서(22, 26), 상기 회전자 축(18)에 축방향의 자기력을 제공하는 축방향 전자석(32, 34), 상기 축방향 전자석(32, 34)에 의해 발생된 축방향 자기력에 의해 동작하는 아마츄어 디스크(31), 그리고 상기 회전자 축(18)의 축의 축방향의 위치를 검출하기 위한 축방향 센서(36)를 포함한다.

반경방향 전자석(21)은 서로 직교하는 두 쌍의 전자석으로 구성된다. 각 쌍의 전자석은 상기 회전자 축(18)에 의해 대면하게 되고 상기 회전체(18)의 상기 모터(30)보다 위쪽에 배치된다.

상기 회전자 축(18)에 의해 대면하고 있는 두 쌍의 반경방향 센서(22)는 상기 반경방향 전자석(21) 위에 배치된다. 상기 두 쌍의 반경방향 전자석(21)과 같이 두 쌍의 반경방향 센서(22)도 서로 직교한다.

서로 직교하는 두 쌍의 반경방향 전자석(24)은 또한 회전자 축(18)의 모터(30)보다 아래쪽에 배치된다.

또한, 두 쌍의 반경방향 센서(26)는 반경방향 전자석(24) 아래에 배치되어 반경방향 전자석(24)에 인접하게 된다.

자화 전류는 상기 반경방향 전자석(21, 24)에 공급되는데 그것에 의해 회전자 축(18)을 자기적으로 부상된다. 상기 회전자 축(18)이 자기적으로 부유될 때, 자화 전류는 반경방향 센서(22, 26)로부터 위치검출 신호에 응하여 제어된다. 따라서, 상기 회전자 축(18)은 방사 방향으로 소정의 위치에 유지될 수 있다.

디스크와 같은 형상으로, 자성체로 형성된 아마츄어 디스크(31)는 상기 회전자 축(18)의 하부에 고정되고, 상기 아마츄어 디스크(31)에 의해 대향하는 축방향 전자석(32, 34) 쌍들은 또한 상기 회전자 축(18)부분에 위치한다. 또한, 축방향 센서(36)는 회전자 축(18) 하단부에 면하여 배치된다.

상기 축방향 전자석(32, 34)의 자화 전류는 축방향 센서(36)로부터 위치검출 신호에 응하여 제어되어 회전자 축(18)은 축 방향의 소정의 위치에 유지될 수 있다.

자기 베어링(20)은 자기 베어링 제어부인 제어기(45)로 구성된다. 자기 베어링 제어부는 상기 반경방향 전자석(21, 24), 축방향 전자석(32, 34) 등의 자화 전류를 상기 반경방향 센서(22, 26)와 축방향 센서(36)의 검출신호에 기초하여 피드백 제어하여 회전자 축(18)을 자기적으로 부유시킬 수 있다.

그러므로, 자기 베어링을 사용한 본 실시예에 따른 상기 진공펌프(1)는 기계적인 접촉 부위가 존재하지 않아 먼지가 전혀 발생하지 않고, 시일용의 오일 등을 사용할 필요가 없기 때문에 가스가 전혀 발생하지 않아, 깨끗한 환경에서 구동될 수 있다. 이러한 진공펌프는 반도체 제조 장치 등의 고도의 청정도가 요구되는 경우에 적합하다.

본 실시예에 따른 상기 진공펌프(1)는 상기 회전자 축(18)의 상부 및 하부에 각각 보호 베어링(38, 39)을 갖고 있다.

일반적으로, 회전자 축(18) 및 이에 결합된 각 요소들을 포함하는 회전자 부는 상기 모터(30)에 의해 회전되는 동안 상기 자기 베어링(20)에 의해 비접촉 상태로 지탱된다. 보호 베어링(38, 39)은 터치다운이 발생할 때 상기 자기 베어링(20) 대신 회전자 부를 지지함으로써 전체 장치를 보호한다.

그러므로, 상기 보호 베어링(38, 39)은 내륜(inner race)이 회전자 축(18)에 비접촉 상태로 되도록 배치된다.

상기 모터(30)는 상기 케이싱(10) 내부의 반경방향 센서(22)와 반경방향 센서(26) 사이에 배치되는데 대체로 회전자 축(18)의 축 방향으로 거의 중심에 위치하게 된다. 상기 모터(30)를 통전시킴으로서 상기 회전자 축(18) 및 이에 고정된 회전자(60), 회전 블레이드(62)가 회전하도록 되어 있다. 회전자(60)의 회전 속도는 rpm 탐지기(41)에 의해 탐지되고, rpm 탐지기(41)로부터의 신호에 기초하여 제어기에 의해 제어된다.

기체를 외부로 배출하기 위한 배기구(17)는 상기 진공펌프(1)의 케이싱(10) 하부에 형성된다.

상기 진공펌프(1)는 커넥터와 케이블에 의해 제어기에 접속된다.

다음에 본 실시예에 따라 구성된 진공펌프의 동작에 관한여 설명한다.

도 2는 기체 분자들의 운동상태를 설명하기 위한 것이다.

도 2를 참조하면, 회전 블레이드(62)가 화살표 A 방향(흡기구측에서 볼 때 회전 블레이드(62)의 오른쪽 방향)으로 고속으로 회전할 때 회전 블레이드(62)에 의해 기체 분자들은 화살표 B로 나타낸 정상 방향으로 가속한다. 기체 분자들은 도 2에 도시한 바와 같이 회전 블레이드(62)의 표면에 수직 방향으로 가속되어 결과적으로 상기 회전 블레이드(62)에 대해 정상 방향과 하류 방향(배기 방향)으로 가속된다.

도 2에 빗금친 부분과 같이 상기 회전 블래이드(62)의 선단부에 충돌하는 기체 분자들은 원형단면(점선으로 나타내었음)의 케이싱(10)에 충돌한다.

그러나, 도 2에 도시한 바와 같이, 하류 방향의 운동 성분에 의해 가속된 기체 분자들은 여전히 벽면에 충돌한 뒤 주로 벽면에 수직 방향으로 반사된다. 그런 다음, 기체 분자들은 벽면에 수직 방향의 속도성분을 얻게 된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 진공펌프에서, 최상단의 회전 블레이드(62a)는 상기 원추부(13)에 대응하는 위치에 배치되어 케이싱은 정상 방향으로 팽창되지 않는 것이므로 상기 회전 블레이드(62a)의 선단부에서 가속된 기체 분자들은 케이싱에 충돌할 가능성이 없어 하류 날개에 도달하는 것이 용이해진다. 케이싱에 충돌하더라도 기체 분자들은 내주면이 축방향 하류 측으로 경사진 상기 원추부(13)에 충돌하게 되어, 기체 분자들은 분자 흐름 영역 내에서 하류 방향의 속도를 갖고 수직방향으로 이동한다. 이것은 기체 분자들이 상기 회전 블레이드(62a)의 선단부 부근에 머물지 못하게 하므로 배기 성능이 향상된다.

본 실시예에서 최상단의 회전 블레이드(62a)는 원추부(13)에 배치되고, 이것은 외직경 방향의 속도 성분을 갖는 분자들이 벽면에 충돌하는 것을 막아준다. 그러므로, 상기 흡기구(16)의 면적과 거의 동일한 범위로 들어오는 기체 분자들은 직경 방향의 외부로 활발히 가속될 수 있다. 그러면, 흡기구(16)로부터의 기체 분자들은 원통부(12)와 대향하여 있는 제2 이상의 회전 블레이드들(62)의 선단부로 이동할 수 있다. 이런 식으로, 상기 회전 블레이드(62a)는 상기 원추부(13)에 대응하는 위치에 배치되어 있기 때문에, 상기 흡기구(16)로부터 유입된 기체 분자들에 대해 사각공간이 제거되므로 기체 분자들은 컨덕턴스의 감소없이 효과적으로 배기될 수 있다.

도 3은 최상단의 회전 블레이드의 반경방향 위치와 진공펌프내의 압력간의 관계를 도시한 것이다. 도 3에서 압력은 y축에, 축심으로부터의 회전 블레이드의 반경은 x축에 나타내고 있다. 또한 도 3은 회전 블레이드(62a)의 형상을 도시한 것으로, 원통부(12)에 배치된 최상단의 회전 블레이드(62a)의 반경방향의 형상과, 원추부(13)에 배치된 최상단의 회전 블레이드의 반경방향 형상을 나타낸 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 최상단의 회전 블레이드(62a)가 원통부(12)에 배치된다면 실선 A로 나타낸 바와 같이, 반경방향으로 외부를 따라(반경이 더 커짐에 따라) 회전 블레이드(62)의 주변 속도가 증가한다. 그러면 배기 효율이 향상되므로, 점차적으로 압력이 감소한다. 그러나 상기 케이싱(10)의 원통부(12)의 내벽에 충돌하여 하류방향의 운동성분을 잃은 기체 분자들은 회전 블레이드(62)의 선단부에 머물게 되므로 반대로 압력은 상승하게 된다.

이와는 대조적으로, 본 실시예에 따른 최상단 회전 블레이드(62a)의 선단부에서 가속된 기체 분자들은 케이싱(10)에 충돌하지 않으며 충돌한 경우에도 원추부(13)에서 하류방향으로 반사되어 머물러 있지 않는다. 그러므로, 도 3의 2점쇄선 B로 나타낸 것처럼 회전 블레이드(62a)의 선단부에서 압력은 저하된다.

본 실시예에 따른 회전 블레이드(62a)는 원추부(13)의 경사각과 같은 각도로 회전 블레이드(62a)의 선단부를 경사지게 함으로써 회전 블레이드(62a)와 원추부(13)간의 축방향 및 직경방향 간격이 일정하게 되어 기체 분자의 역류량을 더 감소시킬 수 있다.

위에서 설명한 것처럼, 본 실시예에 따라 회전 블레이드(62a)의 선단부에서 배기 효율이 향상될 수 있다.

다시 말하면, 가장 높은 주변 속도 때문에 회전 블레이드(62a)의 선단부는 배기 성능이 기대될 수 있는 것이지만, 종래의 펌프는 이 부분에서 가속된 분자들이 케이싱의 내벽에 충돌하여 이 흐름 방향으로 속도가 감소함에 기인한 손실이 커지는 문제가 있었다.

이에 반해, 본 실시예에 따르면, 하류 방향을 향해 경사진 원추부(13)는 가속된 분자들의 이동 방향과 평행하거나 또는 외부로 향하도록 케이싱(10)내에 배치되어 있고, 그에 대응하는 위치에, 최상단 회전 블레이드(62a)가 배치되어 있어, 분자들이 케이싱(10)에 충돌할 가능성이 없어진다. 또한, 선단부 부근에서 가속된 분자들이 원추부(13)의 내벽에 충돌하더라도, 분자들은 하류방향으로 반사되어 하류 방향으로의 운동이 계속된다. 그러므로, 분자들이 회전 블레이드(62a)의 선단부에 머무는 것(압력 상승)을 방지할 수 있으므로 배기 성능이 향상된다.

게다가, 종래의 기술에서는 어떠한 회전 블레이드도 배치되어 있지 않은 케이싱(10) 내의 원추부(13)에 최상단 회전 블레이드(62a)가 위치해 있으므로, 2단 이하의 회전 블레이드(62)의 외주측으로 분자들이 효과적으로 이송되는 것이 가능해 진다. 이 효과는 특히 분자의 평균 자유 경로가 크고 직진성이 높은 분자 흐름 영역에서 높아진다.

만일, 회전 블레이드(62a)의 상면이 흡기구(16)의 바로 아래에 위치하도록 설계된다면, 흡기구(16)와 회전 블레이드(62a) 사이의 컨덕턴스가 증가할 수 있으므로 분자가 들어오는 확률이 증가한다.

본 진공펌프의 실시예에 따르면, 그 결과, 흡기구를 줄여도 배기 성능의 두드러진 저하를 피하는 것이 가능해져, 흡기구 크기가 동일한 종래의 펌프에 비해 배기 성능이 향상된다.

본 발명에 대해 바람직한 실시예에 관련해 설명되었지만, 본 발명은 전술한 실시예의 구조로 한정하지 않으며, 첨부한 청구범위에 설정된 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 다른 실시예 혹은 변형이 채용될 수 있다.

예를 들어, 전술한 실시예에서 회전 블레이드(62a)의 한 단이 원추부(13)에 위치되어 있으나, 본 발명에 따른 진공펌프는 원추부(13)에 배치된 2단의 회전 블레이드(62)를 사용할 수도 있다. 이런 경우, 최상단 스테이터 날개(72)는 최상단 회전 블레이드(62a)와 두 번째 회전 블레이드 사이에 위치하게 되거나, 아니면, 두 번째 회전 블레이드 밑(하류측)에 위치해도 된다.

더욱이, 전술한 실시예에서, 회전 블레이드(62a)는 원추부(13)에 대응하는 위치에 배치되어 있어, 선단부의 높이 방향 전면에 걸쳐 원추부(13)의 경사각과 동일한 각도로 기울어져 있다.

그러나, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 수직방향(도 4의 화살표 C가 가리키는)에서 최상단 회전 블레이드(62b)의 중심은 원통부(12)와 원추부(13)의 접합면에 위치하게 되고, 원추부(13)와 대향하는 중심보다 위쪽의 반(흡기구쪽)은 원추부(13)의 경사각과 같은 각도로 기울어지게 해도 된다.

수직방향르로 회전 블레이드(62b)의 위쪽 반부분만 다음의 이유로 원추부(13)에 대응하여 기울어져 있다. 일반적으로, 회전 블레이드(62b)는 기대(base)부터 선단부까지 일정한 앙각으로 되게 설계된다. 이런 이유로, 도 5에서와 같이, 회전 블레이드(62b)의 전면(하류측을 향한 표면)은 정상 방향에 대해 중심선 D보다 위쪽 반 부분에서 약간의 후퇴각을 갖고, 아래쪽 반 부분에서는 약간의 전진각을 갖는다. 그러면 중심선 D보다 상류측의 회전 블레이드(62b)에 충돌하는 기체 분자들은 화살표 E와 F가 가리키는 바와 같이 바깥쪽으로 가속되는 반면, 하류측에서 충돌하는 기체 분자들은 화살표 G가 가리키는 것처럼 안쪽으로 가속된다. 그러므로 회전 블레이드의 하류측에서 충돌하여 반사되는 분자들은 케이싱에 충돌할 가능성이 없다. 그래서 회전 블레이드(62b)의 중심선 D보다 상류측에서만 본 발명을 이용하는 것도 효과적이다. 또한 수직 방향으로 원추부(13)의 길이를 줄이는 것(구경 각도를 크게 하는 것)도 가능해 지고 그 때문에 컨덕턴스가 증가할 뿐 아니라 전체적으로 소형화가 가능해 진다.

위에 설명한 바와 같이, 본 발명의 진공펌프는 흡기구 쪽에 배치된 회전 블레이드 선단부에서의 손실을 줄일 수 있다. 그러므로 배출성능이 향상된다.

Claims (4)

1. 진공펌프에 있어서,

   기체를 흡입하는 흡기구를 구비한 케이싱과,

   이 케이싱 내에 수용되고, 다단으로 배치되어 회전하는 회전 블레이드와,

   이 회전 블레이드를 회전하는 것으로 상기 기체를 이송하고, 상기 회전 블레이드 사이에 고정 배치된 스테이터 날개를 가지며,

   상기 케이싱은, 상기 흡기구의 내경 보다도 내경이 큰 원통부와, 이 원통부에서 상기 흡기구에 연속하는 원추부를 포함하고,

   상기 각단의 회전 블레이드는 반경방향으로 외향으로 연장하는 복수 개의 블레이드를 구비하는 동시에, 상기 흡기구측 최상단 회전 블레이드를 상기 원추부에 위치하도록 배치한 것을 특징으로 하는 진공펌프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 최상단의 회전 블레이드의 반경방향 외단부 형상이, 상기 원추부와 동일의 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
3. 제1항에 있어서,

   상기 다단 회전 블레이드의 제2 회전 블레이드는 상기 원추부에 위치하도록 배치된 것을 특징으로 하는 진공펌프.
4. 제1항에 있어서,

   상기 회전 블레이드를 수직 방향에서 회전 블레이드 중심보다도 흡기구측 상부를 상기 원추부에 위치시키도록 상기 다단 회전 블레이드를 배치하는 것을 특징으로 하는 진공펌프.