WO2006051675A1 - ターボ分子ポンプの軸封防塵構造 - Google Patents

Abstract

　腐食性ガスや粉塵等の微粒子を含むガスの真空排気を行なうターボ分子ポンプに対し、該ターボ分子ポンプのモータハウジング内に前記腐食性ガス及び微粒子の侵入を防止できるようなターボ分子ポンプの軸封防塵構造を提供する。即ち、モータハウジング５にパージガス供給ポート５ａを備えたターボ分子ポンプにおいて、前記モータハウジング５からポンプ室８に通じるパージガスの経路中に、ロータ１のディスク１ａの中心部に突出するボス１ｂの外周部に設けたクリアランスシール部３ａと、前記ディスク１ａの面上に設けた遠心翼１ｃを有する遠心翼防塵部３ｂとからなる軸封部を設けた。

Description

ターボ分子ポンプの軸封防塵構造

技術分野

[0001] 本発明は、特に腐食性ガスや粉塵を含むガスの真空排気に最適なターボ分子ボン プに関する。

背景技術

[0002] ターボ分子ポンプは、半導体製造装置等の真空排気を行なうのに使用される超高 真空ポンプである。

[0003] 従来のターボ分子ポンプの一例の縦断面図を図 5に示した。

[0004] 図 5において、 aは吸気口であり、 b力排気口であり、又、 cがロータである。

[0005] 該ロータ cの外周部には、複数の動翼が放射状に且つ多段に突設されている。

[0006] 前記ロータ cは、回転軸 dに嵌着固定されており、該回転軸 dは駆動用モータ e、ダリ ース潤滑式のボールベアリング f等によりモータハウジング gに支承されている。

[0007] 前記モータハウジング g内に腐食性を有する排気ガスが侵入してくるのを防ぐため に、前記回転軸 dの外周部に動圧ねじシール iを設けると共に前記モータハウジング g 内にパージガス供給ポートを設けて、清浄な気体のパージガスをモータハウジング g 側からポンプ室 k側へ流すようにして ヽる。

[0008] 又、動圧ねじシール部に隣接して固定クリアランスシール部を併設したターボ分子 ポンプのシール構造の例もある（例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1 :日本国特開 2004— 162533号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 前記のねじシールやクリアランスシールは、腐食性ガスの侵入を防ぐのに有効だが

、粉体等の侵入を防ぐ効果はあまりな力つた。

[0010] これは、ねじシール部等でパージガスの流速が遅くなるので、微粒子の侵入を防ぐ ための抗力が不充分となるのが原因であった。

[0011] 本発明は上記の問題点を解消し、モータハウジング内への腐食性ガスの侵入を防 止すると共に粉塵等の侵入を防ぐことのできるようなターボ分子ポンプの軸封防塵構 造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0012] 本発明は上記の目的を達成すベぐ排気ガスがモータハウジング内へ侵入してくる のを防止するためのパージガス供給ポートを前記モータハウジングに備えたターボ 分子ポンプにお!、て、前記モータハウジングからポンプ室に通じる前記パージガスの 経路中に、クリアランスシール部と遠心翼防塵部とからなる軸封部を設けた。

発明の効果

[0013] 本発明によれば、ターボ分子ポンプのモータハウジング内への腐食性排気ガスの 侵入を防止すると共にモータハウジング内へ粉塵等の微粒子が侵入してくるのを防 止できるので、モータハウジング内部での腐食や固着の防止を図ることができる効果 を有する。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]本発明の実施例 1の要部の構造を示す縦断面図である。

[図 2]前記図 1の A— A線截断面図である。

[図 3]本発明の実施例 2の要部の構造を示す縦断面図である。

[図 4]前記実施例 2における遠心翼車の平面図である。

[図 5]従来のターボ分子ポンプの一例の縦断面図である。

符号の説明

[0015] 1、 \' ロータ

lc 遠心翼 (直線翼）

3a, 9a クリアランスシール部

3b、 10b 遠心翼防塵部

5 モータハウジング

6a パージガスのバイパス流路

8 ポンプ室

10 遠心翼車 lOd 低ちよう度グリース

発明を実施するための最良の形態

[0016] 本発明の最良の形態の実施例を以下に説明する。

〔実施例 1〕

[0017] 図 1は、本発明の軸封防塵構造を有するターボ分子ポンプの実施例 1の当該軸封 部の縦断面図である。

[0018] 即ち、 1はロータを示し、該ロータ 1は、その中心部を挿通する回転軸 2に係着固定さ れている。

[0019] 又、前記ロータ 1の外周部には、図 2に示す如ぐ複数の動翼 Idを放射状に且つ多 段に突出して有している。尚、図 2は図 1における A— A線截断面図を示す。

[0020] 前記ロータ 1のディスク laの中心部には、軸方向に突出するボス lbが前記回転軸 2と同心に形成されていて、該ボス lbの外周部と、該ボス lbが回動自在に揷通する ガイドブラケット 3の内周部との間が微小な間隔を有するクリアランスシール部 3aに形 成されている。

[0021] 前記回転軸 2は、グリース潤滑式のボールベアリング 4やフランジ 6を介してモータ ハウジング 5に支承されて!、る。

[0022] 又、前記ガイドブラケット 3はフランジ 6を介して前記モータハウジング 5に固定され ている。

[0023] 尚、 7は駆動用モータである。

[0024] 前記フランジ 6を揷通してパージガスバイパス流路 6aが開口して!/、て、該パージガ スバイパス流路 6aより前記クリアランスシール部 3aに向けてパージガスが放出される

[0025] 即ち、該パージガスバイパス流路 6aは、前記モータハウジング 5内のパージガス供 給ポート 5aから放出されたパージガス力 ボールベアリング 4と平行するように設けた パージガスバイパス流路 6aを経て前記クリアランスシール部 3aへ流れるようにしたも のである。

[0026] 前記ロータ 1のディスク laの内側の面上には、図 2に示すように、複数の直線翼 lc を放射状に配置して遠心翼状としたものが形成されており、該直線翼 lcとガイドブラ ケット 3の上端面部とで遠心翼防塵部 3bを形成している。

[0027] 該遠心翼防塵部 3bの吸入側は、前記クリアランスシール部 3aの出口側と連通してい る。

[0028] 即ち、本実施例 1では、遠心翼防塵部 3bをクリアランスシール部 3aの後流側に配 し 7こ。

[0029] 次に本実施例 1の軸封防塵構造の作動及びその効果について説明する。

[0030] 本分子ポンプは、腐食性ガスや粉塵を含むガスの真空排気を行なうのに用いられ る。

[0031] 即ち、分子ポンプ運転時にパージガス供給ポート 5aから放出されたパージガスは、 パージガスバイパス流路 6a及びクリアランスシール部 3aを通り、次 、で遠心翼防塵 部 3bを通って、ポンプ室 8に到る経路を流れる。

[0032] この間、ポンプ室 8から侵入してくる排気ガスは前記クリアランスシール部 3aで侵入 を阻止され、又、前記排気ガス中に混入している粉塵等の微粒子は前記遠心翼防塵 部 3bにおいて遠心力により弾き飛ばされるので、これら粉塵や排気ガスが前記クリア ランスシール部 3aの内方へ迄侵入してくることはない。

[0033] この様に、ボールベアリング 4等への有害な排気ガスや粉塵等の侵入が阻止される ので、本実施例のターボ分子ポンプは長寿命となり、長時間の稼動運転を行なうこと ができる。

[0034] 又、モータハウジング 5内に供給されたパージガスの大部分は、ボールベアリング 4 を流れずに、前記パージガスバイパス流路 6aを流れるようにしたので、ボールべァリ ング 4に保持されている軸受グリースの基油の蒸発を減少させることができることから 、前記ボールベアリング 4の更なる長寿命化が図れる。

〔実施例 2〕

[0035] 図 3は、本発明の軸封防塵構造を有するターボ分子ポンプの実施例 2の当該軸封 部の縦断面図である。

[0036] 本実施例 2では、遠心翼防塵部をクリアランスシール部の上流側へ配置した点が前 記実施例 1とは異なって ヽる。

[0037] 即ち、図 3において、ロータ！/ のディスク la^ の中心部に、軸方向に突出するボス lb' があって、該ボス 11/ の外周部と、該ボス lb' が回動自在に揷通するガイドブ ラケット 9の内周部との間がクリアランスシール部 9aに形成されている。

[0038] 又、前記ボス の下端部には、前記ロータ！/ と同軸に設けた遠心翼車 10があ つて、該遠心翼車 10の翼 10aと、該遠心翼車 10の下面に設けた円板 11とによって 遠心翼防塵部 10bが形成されている。

[0039] 又、前記遠心翼車 10の外周側には環状空間部 10cが形成されており、該環状空 間部 10cの壁面には、低ちよう度グリース 10dが塗布されている。

[0040] ここで、ちょう度とはグリースの軟らかさの指標であり、本実施例では、ちょう度 200 以下の硬 ヽグリースを使用して 、る。

[0041] 尚、前記環状空間部 10cは、前記クリアランスシール部 9aへ連通している。

[0042] 又、前記ガイドブラケット 9は前記円板 11及びフランジ 6を介してモータハウジング 5 に固定されており、該フランジ 6にはパージガスバイパス流路 6aが揷通して開口して いる。

[0043] 次に本実施例 2の軸封防塵構造の作動等について説明する。

[0044] 分子ポンプ運転時にパージガス供給ポート 5aから放出されたパージガスは、パー ジガスバイノ ス流路 6a及び遠心翼車 10のボス部 10eの外周部と円板 11の内周部と の間の隙間を通り、遠心翼防塵部 10b及びクリアランスシール部 9aを経てポンプ室 8 に到る経路を流れる。

[0045] この間、ポンプ室 8から侵入してくる排気ガスは前記クリアランスシール部 9aで侵入 を阻止され、又、前記排気ガスなどと共に前記クリアランスシール部 9aに到達した粉 塵等は、例え前記パージガスに打ち勝ってクリアランスシール部 9aを突破しても、そ の先にある遠心翼防塵部 10bに阻まれて、内部のグリース潤滑式のボールべアリン グ 4等に悪影響を及ぼさな ヽ。

[0046] 即ち、遠心翼防塵部 10bの遠心翼車 10に弾き飛ばされた粉塵等は、環状空間部 1 Ocの壁面に塗られた低ちよう度グリース 10dに捕捉されるので、遠心翼車 10の方へ 舞い戻ることはない。

[0047] 又、ターボ分子ポンプの停止中にターボ分子ポンプに振動等が加わると、遠心翼 防塵部 10bの外周に溜まった粉体等が浮遊して、モータハウジング 5の内部へ侵入 する危険も、前記低ちよう度グリース 10dの塗布により防御されている。

[0048] 尚、環状空間部 10cの壁面に塗布するグリースを低ちよう度の流動性が低いものと したので、グリース自身がモータハウジング 5内に侵入することはない。

産業上の利用可能性

[0049] 本発明は、特に腐食性ガスや粉塵等の微粒子を含むガスの真空排気装置に利用 される。

Claims

請求の範囲

[1] 排気ガスがモータハウジング内へ侵入してくるのを防止するためのパージガス供給 ポートを前記モータハウジングに備えたターボ分子ポンプにぉ 、て、前記モータハウ ジンダカもポンプ室に通じる前記パージガスの経路中に、クリアランスシール部と遠 心翼防塵部とからなる軸封部を設けたことを特徴とするターボ分子ポンプの軸封防 塵構造。

[2] 前記軸封部は、ロータのディスクの中心部に突出するボスの外周部に設けたクリア ランスシール部と、前記ロータのディスク面上に遠心翼を設けて形成した遠心翼防塵 部とからなる請求項 1に記載のターボ分子ポンプの軸封防塵構造。

[3] 前記軸封部は、ロータのディスクの中心部に突出するボスの外周部に設けたクリア ランスシール部と、前記ボスの端部に遠心翼車を設けて形成した遠心翼防塵部とか らなる請求項 1に記載のターボ分子ポンプの軸封防塵構造。

[4] 前記遠心翼防塵部の外周部の周辺に低ちよう度グリースを塗布した請求項 3に記 載のターボ分子ポンプの軸封防塵構造。

[5] 前記パージガスの経路中に、ボールベアリング式の軸受部と平行するパージガス のバイパス流路を設けた請求項 1に記載のターボ分子ポンプの軸封防塵構造。