JP3074845B2 - 流体回転装置 - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/005—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of dissimilar working principle
-
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- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/02—Arrangements of bearings
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- F04C29/0085—Prime movers
-
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/046—Combinations of two or more different types of pumps
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/40—Electric motor
- F04C2240/402—Plurality of electronically synchronised motors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、真空ポンプやコンプ
レッサなどの流体回転装置に関する。
レッサなどの流体回転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の製造プロセスにおけるＣＶＤ装
置，ドライエッチング装置，スパッタリング装置などに
は、真空環境を作りだすために真空ポンプが不可欠であ
る。この真空ポンプに対する要望は、半導体プロセスの
高集積化，微細化に対応するため、近年ますます高度に
なってきており、その主な内容は、高い真空到達圧が得
られること、クリーンであること、メンテナンスが容易
なこと、小型・コンパクトであること等である。さらに
半導体プロセスの複合化に伴い、複数個の真空チャンバ
ーを独立させて真空排気する、いわゆるマルチチャンバ
ー方式が半導体製造設備の主流を占めるようになってい
る。したがって半導体設備に用いられる真空ポンプの台
数は、今後ますます増加する傾向にある。
置，ドライエッチング装置，スパッタリング装置などに
は、真空環境を作りだすために真空ポンプが不可欠であ
る。この真空ポンプに対する要望は、半導体プロセスの
高集積化，微細化に対応するため、近年ますます高度に
なってきており、その主な内容は、高い真空到達圧が得
られること、クリーンであること、メンテナンスが容易
なこと、小型・コンパクトであること等である。さらに
半導体プロセスの複合化に伴い、複数個の真空チャンバ
ーを独立させて真空排気する、いわゆるマルチチャンバ
ー方式が半導体製造設備の主流を占めるようになってい
る。したがって半導体設備に用いられる真空ポンプの台
数は、今後ますます増加する傾向にある。
【０００３】図１３はロータを１個備えた従来のスライ
ディングベーン式真空ポンプの一例を示している。この
１ロータ型の真空ポンプでは、ロータ１０１が回転する
と、このロータに直径方向に挿入された２枚の翼板１０
２，１０２が筒状の固定壁面（シリンダ）１０３内を従
動回転するが、そのとき、これらの翼板は、スプリング
１０４の作用でロータの半径方向に常に付勢されている
ため、それぞれの先端が固定壁面に接触しながら回転す
る。その結果、翼板で仕切られた固定壁面内の空間１０
５，１０５の容積が変化し、気体に吸入・圧縮作用が生
じて、固定壁面に設けられた吸入口１０６から流入した
気体が、排出弁を備えた排出口１０７から流出する。こ
の種の真空ポンプにおいては、翼板１０２の側面および
先端と固定壁面１０３とロータ１０１の側面等には内部
リークを防止するための油膜によるオイルシールがなさ
れている必要がある。しかし、この真空ポンプを、塩素
ガスなどの腐食性の強い反応性ガスを用いるＣＶＤ，ド
ライエッチング等の半導体製造プロセスに使用すると、
ガスがシール油と反応してポンプ内に反応生成物が生じ
る。そのため、この反応生成物を除去するためのメンテ
ナンス作業を頻繁に行う必要があった。メンテナンスの
たびに、反応生成物を除去するためのポンプのクリーニ
ングと油交換を行ねばならず、その間、プロセスが停止
し稼働率が低下する等の問題があった。また、真空ポン
プ内にシール油を用いる限り、この油が下流側から上流
側に拡散して真空チャンバー内を汚染し、プロセス性能
を劣化させるという問題点もあった。
ディングベーン式真空ポンプの一例を示している。この
１ロータ型の真空ポンプでは、ロータ１０１が回転する
と、このロータに直径方向に挿入された２枚の翼板１０
２，１０２が筒状の固定壁面（シリンダ）１０３内を従
動回転するが、そのとき、これらの翼板は、スプリング
１０４の作用でロータの半径方向に常に付勢されている
ため、それぞれの先端が固定壁面に接触しながら回転す
る。その結果、翼板で仕切られた固定壁面内の空間１０
５，１０５の容積が変化し、気体に吸入・圧縮作用が生
じて、固定壁面に設けられた吸入口１０６から流入した
気体が、排出弁を備えた排出口１０７から流出する。こ
の種の真空ポンプにおいては、翼板１０２の側面および
先端と固定壁面１０３とロータ１０１の側面等には内部
リークを防止するための油膜によるオイルシールがなさ
れている必要がある。しかし、この真空ポンプを、塩素
ガスなどの腐食性の強い反応性ガスを用いるＣＶＤ，ド
ライエッチング等の半導体製造プロセスに使用すると、
ガスがシール油と反応してポンプ内に反応生成物が生じ
る。そのため、この反応生成物を除去するためのメンテ
ナンス作業を頻繁に行う必要があった。メンテナンスの
たびに、反応生成物を除去するためのポンプのクリーニ
ングと油交換を行ねばならず、その間、プロセスが停止
し稼働率が低下する等の問題があった。また、真空ポン
プ内にシール油を用いる限り、この油が下流側から上流
側に拡散して真空チャンバー内を汚染し、プロセス性能
を劣化させるという問題点もあった。
【０００４】そこで、シール油を用いる必要のないドラ
イポンプとして、たとえば容積型のスクリュータイプの
真空ポンプが開発され、すでに実用されている。図１４
はこのようなスクリュー型の真空ポンプの一例を示して
いる。ハウジング１１１内には回転中心軸を平行にした
ロータが２個設けられており、これら２個のロータ１１
２，１１２は、それぞれの外周面にスクリューが形成さ
れていて、互いの凹部（溝）１１３ａを相手側の凸部１
１３ｂと噛み合わせることにより、両者の間に密閉空間
を作り出している。両ロータ１１２，１１２が回転する
と、この回転に伴い、前記密閉空間の容積が変化して、
吸入・排気作用を行う。
イポンプとして、たとえば容積型のスクリュータイプの
真空ポンプが開発され、すでに実用されている。図１４
はこのようなスクリュー型の真空ポンプの一例を示して
いる。ハウジング１１１内には回転中心軸を平行にした
ロータが２個設けられており、これら２個のロータ１１
２，１１２は、それぞれの外周面にスクリューが形成さ
れていて、互いの凹部（溝）１１３ａを相手側の凸部１
１３ｂと噛み合わせることにより、両者の間に密閉空間
を作り出している。両ロータ１１２，１１２が回転する
と、この回転に伴い、前記密閉空間の容積が変化して、
吸入・排気作用を行う。
【０００５】容積型以外の真空ポンプとしては、図１５
に示す様なターボ型の真空ポンプが開発されており、た
とえば「わかりやすい真空技術」：日刊工業新聞社(90
年5月25日発行）に詳細が記載されている。
に示す様なターボ型の真空ポンプが開発されており、た
とえば「わかりやすい真空技術」：日刊工業新聞社(90
年5月25日発行）に詳細が記載されている。
【０００６】１５０は回転軸、１５１はモータ、１５２
ａ、１５２ｂは玉軸受、１５３はハウジングである。回
転軸上に複数の回転円盤１５４を多段に設け、この回転
円盤１５４の面上にスパイラル溝を形成している。また
回転円盤と狭いギャップを介した対向面１５５を固定側
に設けており、高速回転によるスパイラル溝の分子ドラ
ッグ作用により気体の吸気・排気を行うものである。
ａ、１５２ｂは玉軸受、１５３はハウジングである。回
転軸上に複数の回転円盤１５４を多段に設け、この回転
円盤１５４の面上にスパイラル溝を形成している。また
回転円盤と狭いギャップを介した対向面１５５を固定側
に設けており、高速回転によるスパイラル溝の分子ドラ
ッグ作用により気体の吸気・排気を行うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述した容積
型，ターボ型共以下述べる様な問題点があった。
型，ターボ型共以下述べる様な問題点があった。
【０００８】図１４の容積型のスクリュー真空ポンプで
は、２個のロータ１１２，１１２の同期回転はタイミン
グギヤの働きによっている。すなわち、モータ１１５の
回転は、駆動ギヤ１１６ａから中間ギヤ（伝達ギヤ）１
１６ｂに伝達され、両ロータ１１２，１１２の軸に設け
られて互いに噛み合っているタイミングギヤ１１６ｃ，
１１６ｃの一方に伝達される。両ロータ１１２，１１２
の回転角の位相は、これら２個のタイミングギヤ１１６
ｃ，１１６ｃの噛み合いにより調節されている。この種
の真空ポンプでは、このように、モータの動力伝達と同
期回転にギヤを用いているので、前記各ギヤが納められ
ている機械作動室１１７に満たされた潤滑油が前記ギヤ
に供給される構成となっている。また、この潤滑油がロ
ータを収納する流体作動室１１８に侵入しないように、
両室間にメカニカルシール１１９が設けられている。
は、２個のロータ１１２，１１２の同期回転はタイミン
グギヤの働きによっている。すなわち、モータ１１５の
回転は、駆動ギヤ１１６ａから中間ギヤ（伝達ギヤ）１
１６ｂに伝達され、両ロータ１１２，１１２の軸に設け
られて互いに噛み合っているタイミングギヤ１１６ｃ，
１１６ｃの一方に伝達される。両ロータ１１２，１１２
の回転角の位相は、これら２個のタイミングギヤ１１６
ｃ，１１６ｃの噛み合いにより調節されている。この種
の真空ポンプでは、このように、モータの動力伝達と同
期回転にギヤを用いているので、前記各ギヤが納められ
ている機械作動室１１７に満たされた潤滑油が前記ギヤ
に供給される構成となっている。また、この潤滑油がロ
ータを収納する流体作動室１１８に侵入しないように、
両室間にメカニカルシール１１９が設けられている。
【０００９】このような構成からなる２ロータ型のスク
リュー真空ポンプには、動力伝達と同期回転のために
多数のギヤを必要とし、部品点数が多く装置が複雑化す
る、大きなトルク伝達を必要とするギヤを用いた接触
型の同期回転であるため高速化ができず、装置が大型化
する、等の問題点があった。
リュー真空ポンプには、動力伝達と同期回転のために
多数のギヤを必要とし、部品点数が多く装置が複雑化す
る、大きなトルク伝達を必要とするギヤを用いた接触
型の同期回転であるため高速化ができず、装置が大型化
する、等の問題点があった。
【００１０】また図４の従来例（１）にその排気特性を
示すが、真空到達圧はせいぜい１０ -3 torrレベルであ
る。さらに高真空を得るためには、ターボ分子ポンプ、
メカニカルブースタなどの高真空ポンプを必要とする。
示すが、真空到達圧はせいぜい１０ -3 torrレベルであ
る。さらに高真空を得るためには、ターボ分子ポンプ、
メカニカルブースタなどの高真空ポンプを必要とする。
【００１１】前述したターボ型真空ポンプの場合、回転
軸が一軸の構成であるため、スクリューの様な２軸のロ
ータの同期回転のための摺動メカニズムがなく、高速回
転で駆動することができる。そのため軸受部だけに潤滑
のためのオイルを供給し、このオイルのポンプ部への進
入を防止するシール部を設ければ、クリーンなドライポ
ンプを構成できる。またスパイラル溝のドラッグ作用に
より、排気能力が粘性流領域から分子流領域まで及ぶた
めに、直接大気圧から１０ -5 torr台まで引くことができ
る。
軸が一軸の構成であるため、スクリューの様な２軸のロ
ータの同期回転のための摺動メカニズムがなく、高速回
転で駆動することができる。そのため軸受部だけに潤滑
のためのオイルを供給し、このオイルのポンプ部への進
入を防止するシール部を設ければ、クリーンなドライポ
ンプを構成できる。またスパイラル溝のドラッグ作用に
より、排気能力が粘性流領域から分子流領域まで及ぶた
めに、直接大気圧から１０ -5 torr台まで引くことができ
る。
【００１２】しかし分子ドラッグ作用を利用したこの種
のポンプは、図４の排気速度と吸入圧の関係を示す特性
データ［従来例(2)］からもわかる様に、吸入圧が大気
圧から中真空の領域（１０ 3 〜１０ 0 torr）で排気速度が
極度に低下してしまう欠点がある。
のポンプは、図４の排気速度と吸入圧の関係を示す特性
データ［従来例(2)］からもわかる様に、吸入圧が大気
圧から中真空の領域（１０ 3 〜１０ 0 torr）で排気速度が
極度に低下してしまう欠点がある。
【００１３】またこの領域でポンプ部分の発熱によって
連続運転が困難となる。そのため、排気時間が長くな
り、半導体の製造現場への適用の際には生産タクトに大
きな影響を与えてしまう等の問題点があった。
連続運転が困難となる。そのため、排気時間が長くな
り、半導体の製造現場への適用の際には生産タクトに大
きな影響を与えてしまう等の問題点があった。
【００１４】さて本発明者らは、複数個のロータの組み
合わせからなる容積式真空ポンプ構造部分の１軸上に、
運動量移送式真空ポンプ構造部分（回転円筒形状）を形
成し、かつ、この複数個のロータをそれぞれの回転軸に
結合したモータで同期運転することにより、１台で大気
圧から超高真空まで引ける広帯域用真空ポンプ（特願平
２−２５５７９８号）を既に提案し、出願中である。こ
の複合型ポンプの提案により、２台のポンプを一台に集
約できるため排気システムの大幅な簡素化とクリーン化
が図れる真空ポンプを提供することができる。
合わせからなる容積式真空ポンプ構造部分の１軸上に、
運動量移送式真空ポンプ構造部分（回転円筒形状）を形
成し、かつ、この複数個のロータをそれぞれの回転軸に
結合したモータで同期運転することにより、１台で大気
圧から超高真空まで引ける広帯域用真空ポンプ（特願平
２−２５５７９８号）を既に提案し、出願中である。こ
の複合型ポンプの提案により、２台のポンプを一台に集
約できるため排気システムの大幅な簡素化とクリーン化
が図れる真空ポンプを提供することができる。
【００１５】本発明の適用により、上記提案をさらに改
良する真空ポンプが実現できる。すなわち既提案の複合
型ポンプの特徴に加えて、広い吸入圧力範囲で排気能力
を損うことなく、一層低い真空到達圧と高い排気速度が
得られる真空ポンプを提供できる。
良する真空ポンプが実現できる。すなわち既提案の複合
型ポンプの特徴に加えて、広い吸入圧力範囲で排気能力
を損うことなく、一層低い真空到達圧と高い排気速度が
得られる真空ポンプを提供できる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる流体回
転装置は、ハウジング内に収納された複数個のロータ
と、前記ロータに直結された回転軸と、この回転軸に直
結された接触防止ギヤと、これらのロータの回転を支持
する軸受と、前記ハウジングに形成された流体の吸入口
および吐出口と、前記複数個のロータをそれぞれの回転
軸に結合したモータで同期回転させることにより前記ロ
ータおよびハウジングで形成される閉空間の前記吸入口
側から前記吐出口側への移動を利用して流体の吸入吐出
を行う容積型のポンプにおいて、前記複数個のロータの
少なくとも一つのロータの同軸上かつ上流側に、流体を
半径方向に輸送する遠心輸送型のポンプを設けるととも
にモータの回転角および、または回転数を検知する検出
手段と、この検出手段からの信号によって、前記複数個
のロータの回転および接触防止ギヤを非接触で同期運転
することを特徴とするものである。
転装置は、ハウジング内に収納された複数個のロータ
と、前記ロータに直結された回転軸と、この回転軸に直
結された接触防止ギヤと、これらのロータの回転を支持
する軸受と、前記ハウジングに形成された流体の吸入口
および吐出口と、前記複数個のロータをそれぞれの回転
軸に結合したモータで同期回転させることにより前記ロ
ータおよびハウジングで形成される閉空間の前記吸入口
側から前記吐出口側への移動を利用して流体の吸入吐出
を行う容積型のポンプにおいて、前記複数個のロータの
少なくとも一つのロータの同軸上かつ上流側に、流体を
半径方向に輸送する遠心輸送型のポンプを設けるととも
にモータの回転角および、または回転数を検知する検出
手段と、この検出手段からの信号によって、前記複数個
のロータの回転および接触防止ギヤを非接触で同期運転
することを特徴とするものである。
【００１７】
【作用】容積式ポンプの各ロータを、それぞれの回転軸
に結合したモータで直接駆動する同期運転方式により、
大きなトルク伝達を伴うタイミングギヤを省略できる。
その結果、装置の高速化が容易となる。容積型ポンプの
上流側でかつ同軸上に遠心輸送型ポンプを設けた場合、
高速化の効果によりポンプの複合化が可能となる。その
理由は、遠心輸送型ポンプは、従来のターボ型がそうで
あるように、高速回転下で実用的に満足のいく性能が得
られるからである。また高速化により、容積型ポンプ部
分も大幅な小型化が図れる。
に結合したモータで直接駆動する同期運転方式により、
大きなトルク伝達を伴うタイミングギヤを省略できる。
その結果、装置の高速化が容易となる。容積型ポンプの
上流側でかつ同軸上に遠心輸送型ポンプを設けた場合、
高速化の効果によりポンプの複合化が可能となる。その
理由は、遠心輸送型ポンプは、従来のターボ型がそうで
あるように、高速回転下で実用的に満足のいく性能が得
られるからである。また高速化により、容積型ポンプ部
分も大幅な小型化が図れる。
【００１８】また本発明を真空ポンプに適用し、遠心輸
送型ポンプにたとえばスパイラル溝によるドラッグポン
プを用いれば、その分子ドラック作用によりポンプの真
空圧作動領域は高真空の領域まで拡大できる。なを本発
明における遠心輸送型ポンプとは、半径方向で気体を輸
送する作用がある上記スパイラル溝によるドラッグポン
プ、あるいはターボ型の遠心翼等を示す。この遠心輸送
型ポンプの回転部を、たとえばフラットなディスク状に
形成し、回転ディスクと固定ディスクを交互に重ねあわ
せた多段構造とすれば、より低い真空到達圧を得ること
ができる。また、回転円筒形状のドラッグポンプと比べ
て、遠心輸送型ポンプ部分の軸方向長さを短く出来る。
そのため、真空ポンプの吸気側がクリーンであることを
維持するために片持ち支持構造を採用した場合でも、軸
受からのオーバーハングの長さを 短くできる。その結
果、高速回転時の軸受部にかかる負荷を軽減すると共
に、高真空領域の排気性能（真空到達圧、排気速度）の
大幅な向上が図れる。
送型ポンプにたとえばスパイラル溝によるドラッグポン
プを用いれば、その分子ドラック作用によりポンプの真
空圧作動領域は高真空の領域まで拡大できる。なを本発
明における遠心輸送型ポンプとは、半径方向で気体を輸
送する作用がある上記スパイラル溝によるドラッグポン
プ、あるいはターボ型の遠心翼等を示す。この遠心輸送
型ポンプの回転部を、たとえばフラットなディスク状に
形成し、回転ディスクと固定ディスクを交互に重ねあわ
せた多段構造とすれば、より低い真空到達圧を得ること
ができる。また、回転円筒形状のドラッグポンプと比べ
て、遠心輸送型ポンプ部分の軸方向長さを短く出来る。
そのため、真空ポンプの吸気側がクリーンであることを
維持するために片持ち支持構造を採用した場合でも、軸
受からのオーバーハングの長さを 短くできる。その結
果、高速回転時の軸受部にかかる負荷を軽減すると共
に、高真空領域の排気性能（真空到達圧、排気速度）の
大幅な向上が図れる。
【００１９】前記容積型真空ポンプにスクリュータイプ
を用いた場合、流体の流れが連続流に近くなるとともに
内部リークの影響が小さくなり、またロータの内部空間
が大きくとれて、この部分を軸受部やモータ等に収納す
る空間として利用することができる。その結果、装置を
一層コンパクトに構成できる。
を用いた場合、流体の流れが連続流に近くなるとともに
内部リークの影響が小さくなり、またロータの内部空間
が大きくとれて、この部分を軸受部やモータ等に収納す
る空間として利用することができる。その結果、装置を
一層コンパクトに構成できる。
【００２０】
【実施例】図１，図２はこの発明にかかる流体回転装置
の一実施例としての真空ポンプを示す。この真空ポンプ
は、ハウジング１内に、第１回転軸２を鉛直方向に収納
した第１軸受室１１と、第２回転軸３を鉛直方向に収納
した第２軸受室１２を備えている。両回転軸２，３の上
端部で筒形ロータ４，５が外側から嵌合されている。各
ロータ４，５の外周面には互いに噛み合うようにしてス
クリュー４２，５２が形成されている。これら両スクリ
ューの互いに噛み合う部分は、容積型真空ポンプ構造部
分Ａとなっている。すなわち、両スクリュー４２，５２
の噛み合い部分の凹部（溝）と凸部およびハウジングの
間に形成された密閉空間が、両回転軸２，３の回転に伴
い周期的に容積変化を起こし、この容積変化により吸入
・排気作用を発揮するようになっているのである。
の一実施例としての真空ポンプを示す。この真空ポンプ
は、ハウジング１内に、第１回転軸２を鉛直方向に収納
した第１軸受室１１と、第２回転軸３を鉛直方向に収納
した第２軸受室１２を備えている。両回転軸２，３の上
端部で筒形ロータ４，５が外側から嵌合されている。各
ロータ４，５の外周面には互いに噛み合うようにしてス
クリュー４２，５２が形成されている。これら両スクリ
ューの互いに噛み合う部分は、容積型真空ポンプ構造部
分Ａとなっている。すなわち、両スクリュー４２，５２
の噛み合い部分の凹部（溝）と凸部およびハウジングの
間に形成された密閉空間が、両回転軸２，３の回転に伴
い周期的に容積変化を起こし、この容積変化により吸入
・排気作用を発揮するようになっているのである。
【００２１】第１回転軸２の上部には、ブッシュ５６を
介して２枚の回転ディスク５７，５８が嵌合されてお
り、またこの回転ディスク５７，５８の対向面である固
定側に、せまい隙間を介して、固定ディスク５９，６
０，６１がハウジング１に取付けられている。
介して２枚の回転ディスク５７，５８が嵌合されてお
り、またこの回転ディスク５７，５８の対向面である固
定側に、せまい隙間を介して、固定ディスク５９，６
０，６１がハウジング１に取付けられている。
【００２２】２００は、ロータ４，５とハウジング１で
形成される流体作動室である。また、回転ディスク５
７，５８の両面には、図３に示すスパイラルの溝６２が
形成されている。この固定ディスクと回転ディスクで形
成される部分が遠心輸送型真空ポンプの構造部分Ｂとな
っている。このスパイラル溝６２のドラッグ作用によ
り、吸気孔１４から流入した気体を容積型スクリューポ
ンプが収納されている空間６３へ排気する。さらに容積
型スクリューポンプに流入した気体は排気孔１５から排
出される。
形成される流体作動室である。また、回転ディスク５
７，５８の両面には、図３に示すスパイラルの溝６２が
形成されている。この固定ディスクと回転ディスクで形
成される部分が遠心輸送型真空ポンプの構造部分Ｂとな
っている。このスパイラル溝６２のドラッグ作用によ
り、吸気孔１４から流入した気体を容積型スクリューポ
ンプが収納されている空間６３へ排気する。さらに容積
型スクリューポンプに流入した気体は排気孔１５から排
出される。
【００２３】ロータ４，５の各下端外周面には、図５に
示すようなスクリュー同士の接触防止用ギヤ４４，５４
が設けられている。接触防止ギヤ４４，５４には多少の
金属間接触にも耐えられるように、固体潤滑膜が形成さ
れている。これら両接触防止用ギヤ４４，５４の互いの
噛み合い部分の隙間（バックラッシュ）δ2は、両ロー
タ４，５の各外周面に形成されたスクリューの互いの噛
み合い部分の隙間（バックラッシュ）δ1（図示せず）
よりも小さくなるように設計されている。そのため、両
接触防止用ギヤ４４，５４は、両回転軸２，３の同期回
転が円滑に行われているときは互いが接触することはな
いが、万一、この同期がずれたときは、スクリュー４
２，５２同士の接触に先立って互いに接触することによ
り、両スクリュー４２，５２の接触衝突を防止する働き
をする。このとき、バックラッシュδ1，δ2が微小であ
ると、実用的なレベルでの部材の加工精度が得られない
という点が懸念される。しかし、ポンプの一行程中の流
体の漏れ総量は、ポンプの一行程に要する時間に比例す
るので、回転軸２，３が高速回転であれば、両スクリュ
ー４２，５２間のバックラッシュδ1を少々大きくして
も十分に真空ポンプの性能（到達真空度など）を維持で
きる。そのため、回転軸を高速で回転できる本実施例の
真空ポンプでは、通常の加工精度で、スクリュー４２，
５２間の衝突防止に必要な寸法のバックラッシュδ1，
δ2を十分に確保できた。
示すようなスクリュー同士の接触防止用ギヤ４４，５４
が設けられている。接触防止ギヤ４４，５４には多少の
金属間接触にも耐えられるように、固体潤滑膜が形成さ
れている。これら両接触防止用ギヤ４４，５４の互いの
噛み合い部分の隙間（バックラッシュ）δ2は、両ロー
タ４，５の各外周面に形成されたスクリューの互いの噛
み合い部分の隙間（バックラッシュ）δ1（図示せず）
よりも小さくなるように設計されている。そのため、両
接触防止用ギヤ４４，５４は、両回転軸２，３の同期回
転が円滑に行われているときは互いが接触することはな
いが、万一、この同期がずれたときは、スクリュー４
２，５２同士の接触に先立って互いに接触することによ
り、両スクリュー４２，５２の接触衝突を防止する働き
をする。このとき、バックラッシュδ1，δ2が微小であ
ると、実用的なレベルでの部材の加工精度が得られない
という点が懸念される。しかし、ポンプの一行程中の流
体の漏れ総量は、ポンプの一行程に要する時間に比例す
るので、回転軸２，３が高速回転であれば、両スクリュ
ー４２，５２間のバックラッシュδ1を少々大きくして
も十分に真空ポンプの性能（到達真空度など）を維持で
きる。そのため、回転軸を高速で回転できる本実施例の
真空ポンプでは、通常の加工精度で、スクリュー４２，
５２間の衝突防止に必要な寸法のバックラッシュδ1，
δ2を十分に確保できた。
【００２４】第１回転軸２と第２回転軸３は、それぞれ
の筒形ロータ４，５の内部空間４５，５５内に設けられ
た非接触の下記静圧軸受で支持されている。すなわち、
オリフィス１６から、両軸２，３に形成されている円盤
状部分２１，３１の上下面に圧搾気体を供給することに
より、スラスト軸受が構成され、他方、オリフィス１７
から、両軸２，３の外周面に圧搾気体を供給することに
より、ラジアル軸受が構成されている。ここで、圧搾気
体として半導体工場等で常備されているクリーンな窒素
ガスを用いれば、モータが収納された内部空間４５，５
５内の圧力を大気圧よりも高くすることができる。その
ため、腐食性があり堆積物等を生じやすい反応性ガスの
内部空間４５，５５内への侵入を防止することができ
る。
の筒形ロータ４，５の内部空間４５，５５内に設けられ
た非接触の下記静圧軸受で支持されている。すなわち、
オリフィス１６から、両軸２，３に形成されている円盤
状部分２１，３１の上下面に圧搾気体を供給することに
より、スラスト軸受が構成され、他方、オリフィス１７
から、両軸２，３の外周面に圧搾気体を供給することに
より、ラジアル軸受が構成されている。ここで、圧搾気
体として半導体工場等で常備されているクリーンな窒素
ガスを用いれば、モータが収納された内部空間４５，５
５内の圧力を大気圧よりも高くすることができる。その
ため、腐食性があり堆積物等を生じやすい反応性ガスの
内部空間４５，５５内への侵入を防止することができ
る。
【００２５】軸受は、前記静圧軸受によるのみでなく、
磁気軸受によっても良く、この場合も、静圧軸受同様に
非接触であるために高速回転が容易で、完全オイルフリ
ーな構成となる。軸受部に玉軸受を用い、かつその潤滑
のために潤滑油を用いる場合には、窒素ガスを利用して
ガスパージ機構により流体作動室への潤滑油の侵入を防
ぐことができる。
磁気軸受によっても良く、この場合も、静圧軸受同様に
非接触であるために高速回転が容易で、完全オイルフリ
ーな構成となる。軸受部に玉軸受を用い、かつその潤滑
のために潤滑油を用いる場合には、窒素ガスを利用して
ガスパージ機構により流体作動室への潤滑油の侵入を防
ぐことができる。
【００２６】さて実施例では、第１回転軸２と第２回転
軸３は、それぞれの下部に独立して設けられたＡＣサー
ボモータ６，７により数万rpmの高速で回転させた。２
０１、２０２は前記モータの回転子であるモータロー
タ、２０３、２０４は固定子であるモータステータであ
る。
軸３は、それぞれの下部に独立して設けられたＡＣサー
ボモータ６，７により数万rpmの高速で回転させた。２
０１、２０２は前記モータの回転子であるモータロー
タ、２０３、２０４は固定子であるモータステータであ
る。
【００２７】この実施例における２つの回転軸の同期制
御は、図７のブロック図で示す方法によった。すなわ
ち、各回転軸２，３の下端部には図１にみるようにロー
タリエンコーダ８，９が設けられているが、これらのロ
ータリエンコーダ８，９からの出力パルスは、仮想のロ
ータを想定して設定された設定指令パルス（目標値）と
照合される。目標値と各軸２，３からの出力値（回転
数，回転角度）との間の偏差は、位相差カウンターによ
り演算処理され、この偏差を消去するように各軸のサー
ボモータ６，７の回転が制御される。
御は、図７のブロック図で示す方法によった。すなわ
ち、各回転軸２，３の下端部には図１にみるようにロー
タリエンコーダ８，９が設けられているが、これらのロ
ータリエンコーダ８，９からの出力パルスは、仮想のロ
ータを想定して設定された設定指令パルス（目標値）と
照合される。目標値と各軸２，３からの出力値（回転
数，回転角度）との間の偏差は、位相差カウンターによ
り演算処理され、この偏差を消去するように各軸のサー
ボモータ６，７の回転が制御される。
【００２８】ロータリエンコーダとしては、磁気式エン
コーダや通常の光学式エンコーダであってもよいが、実
施例ではレーザ光の回折・干渉を応用した高分解能で高
速応答性のレーザ式エンコーダを用いた。図６はレーザ
式エンコーダの一例を示す。
コーダや通常の光学式エンコーダであってもよいが、実
施例ではレーザ光の回折・干渉を応用した高分解能で高
速応答性のレーザ式エンコーダを用いた。図６はレーザ
式エンコーダの一例を示す。
【００２９】図６において、９１は多数のスリットを円
状に配置した移動スリット板であって、第１回転軸２や
第２回転軸３のような軸９２により回転駆動される。９
３は移動スリット板９１に対面する固定スリット板であ
って、スリットが扇形に配置されている。レーザダイオ
ード９４からの光はコリメータレンズ９５を経て両スリ
ット板９１，９３の各スリットを通り、受光素子９６に
受光される。
状に配置した移動スリット板であって、第１回転軸２や
第２回転軸３のような軸９２により回転駆動される。９
３は移動スリット板９１に対面する固定スリット板であ
って、スリットが扇形に配置されている。レーザダイオ
ード９４からの光はコリメータレンズ９５を経て両スリ
ット板９１，９３の各スリットを通り、受光素子９６に
受光される。
【００３０】さて、本発明の実施例の効果を要約すれば
次のようである。 実施例の流体回転装置では、容積型ポ
ンプを構成する複数個のロータの同軸上に、半径方向で
気体の輸送作用を有する遠心輸送型のポンプを配置し
て、かつ複数個のロータをそれぞれの回転軸に結合した
モータで同期運転している。
次のようである。 実施例の流体回転装置では、容積型ポ
ンプを構成する複数個のロータの同軸上に、半径方向で
気体の輸送作用を有する遠心輸送型のポンプを配置し
て、かつ複数個のロータをそれぞれの回転軸に結合した
モータで同期運転している。
【００３１】実施例の流体回転装置では、電子制御によ
る非接触の回転同期制御をしており、従来のスクリュー
ポンプ等に用いられるような高い伝達トルクが加わるタ
イミングギヤを有しない。また、実施例では、個々のロ
ータがそれぞれの回転軸に直結したモータで駆動される
ようになっているので、ギヤによる動力伝達機能を有し
ない。たとえば、容積式のポンプやコンプレッサでは、
２個以上のロータの相対運動により、容積の変化する密
閉空間を作り出す必要があるが、従来は、伝達ギヤやタ
イミングギヤ、あるいはリンクやカム機構を用いた複雑
な伝達メカニズムによって前記２個以上のロータの同期
回転を行っていた。タイミングギヤや伝達メカニズムの
部分に潤滑油を供給することにより、ある程度の高速化
は可能であるが、装置の振動，騒音，信頼性を考慮した
とき、回転数の上限はせいぜい１万rpmであった。
る非接触の回転同期制御をしており、従来のスクリュー
ポンプ等に用いられるような高い伝達トルクが加わるタ
イミングギヤを有しない。また、実施例では、個々のロ
ータがそれぞれの回転軸に直結したモータで駆動される
ようになっているので、ギヤによる動力伝達機能を有し
ない。たとえば、容積式のポンプやコンプレッサでは、
２個以上のロータの相対運動により、容積の変化する密
閉空間を作り出す必要があるが、従来は、伝達ギヤやタ
イミングギヤ、あるいはリンクやカム機構を用いた複雑
な伝達メカニズムによって前記２個以上のロータの同期
回転を行っていた。タイミングギヤや伝達メカニズムの
部分に潤滑油を供給することにより、ある程度の高速化
は可能であるが、装置の振動，騒音，信頼性を考慮した
とき、回転数の上限はせいぜい１万rpmであった。
【００３２】これに対し、この実施例では、前述のよう
に複雑なメカニズムを必要としないため、ロータの回転
部を１万rpm以上の高速で回転させることができた。ま
た、メカニズム部分の省略による装置の簡素化も実現で
きた。オイルシールを必要としないため、機械摺動によ
るトルク損失がなく、またオイルシールおよびオイルの
定期的交換も不要となった。
に複雑なメカニズムを必要としないため、ロータの回転
部を１万rpm以上の高速で回転させることができた。ま
た、メカニズム部分の省略による装置の簡素化も実現で
きた。オイルシールを必要としないため、機械摺動によ
るトルク損失がなく、またオイルシールおよびオイルの
定期的交換も不要となった。
【００３３】なお、真空ポンプの動力はトルクと回転数
の積であり、回転数が上げるとトルクが小さくて済む。
したがって、この発明では、高速化によるトルク低減に
より、モータを小型化できるという副次的効果も生じ
る。さらに、この発明では、個々のロータをそれぞれの
回転軸に直結したモータで駆動するようにしているた
め、個々のモータに必要なトルクはさらに小さくなる。
モータが小さくなるために、各回転軸を軸芯とするモー
タ・ステータの外径をポンプのロータ径よりも小さくで
きる。その結果、実施例で示すごとく、各モータを各ロ
ータの真下に並列配置する構成が可能となる。
の積であり、回転数が上げるとトルクが小さくて済む。
したがって、この発明では、高速化によるトルク低減に
より、モータを小型化できるという副次的効果も生じ
る。さらに、この発明では、個々のロータをそれぞれの
回転軸に直結したモータで駆動するようにしているた
め、個々のモータに必要なトルクはさらに小さくなる。
モータが小さくなるために、各回転軸を軸芯とするモー
タ・ステータの外径をポンプのロータ径よりも小さくで
きる。その結果、実施例で示すごとく、各モータを各ロ
ータの真下に並列配置する構成が可能となる。
【００３４】これらの効果により、たとえば実施例にみ
るように各モータをロータ内に内蔵させたビルトイン構
造に対して、装置全体の大幅なコンパクト化・軽量化・
省スペース化を図るということも可能になるのである。
るように各モータをロータ内に内蔵させたビルトイン構
造に対して、装置全体の大幅なコンパクト化・軽量化・
省スペース化を図るということも可能になるのである。
【００３５】さらに実施例のポンプでは容積型ポンプの
上流側に、遠心輸送型のポンプを配置している。遠心輸
送型のポンプで実用的な性能を得るためには、装置を高
速回転させる必要があるが、高速化ができる本発明の適
用により容積型とターボ型の一体化が可能となる。すな
わち、本発明を適用した複合真空ポンプは、容積型と遠
心型の両方の排気性能を合わせ持つことができる。また
遠心輸送型ポンプ部分は、たとえば、フラットな回転デ
ィスクと固定ディスクの組み合わせから構成できるた
め、個々のディスクを軸方向に多段に重ねあわせて配置
できる。そのため、従来の容積型（図１４）あるいはタ
ーボ型（図１５）と比べて、次の様な特徴が得られる。
上流側に、遠心輸送型のポンプを配置している。遠心輸
送型のポンプで実用的な性能を得るためには、装置を高
速回転させる必要があるが、高速化ができる本発明の適
用により容積型とターボ型の一体化が可能となる。すな
わち、本発明を適用した複合真空ポンプは、容積型と遠
心型の両方の排気性能を合わせ持つことができる。また
遠心輸送型ポンプ部分は、たとえば、フラットな回転デ
ィスクと固定ディスクの組み合わせから構成できるた
め、個々のディスクを軸方向に多段に重ねあわせて配置
できる。そのため、従来の容積型（図１４）あるいはタ
ーボ型（図１５）と比べて、次の様な特徴が得られる。
【００３６】真空圧作動領域が広く、到達真空圧は１
０ -5 torr以下の高真空が得られる。 大気圧に近い低
真空圧領域で、ターボ型に見られる排気能力の低下はな
く、従来の容積型同様の強力な排気能力が得られる。
０ -5 torr以下の高真空が得られる。 大気圧に近い低
真空圧領域で、ターボ型に見られる排気能力の低下はな
く、従来の容積型同様の強力な排気能力が得られる。
【００３７】図４に、吸入圧に対する排気速度の特性デ
ータの一例を、本発明のポンプ（２点鎖線）と従来例
（１）（容積型スクリューポンプ），従来例（２）（タ
ーボ型）と比較して示す。本発明のポンプでは排気速度
は大気圧から１０-4torrまでほぼフラットな特性が得ら
れ、ターボ型に見られる低真空から中真空領域（１０3
〜１０0 torr）での排気速度の低下はない。
ータの一例を、本発明のポンプ（２点鎖線）と従来例
（１）（容積型スクリューポンプ），従来例（２）（タ
ーボ型）と比較して示す。本発明のポンプでは排気速度
は大気圧から１０-4torrまでほぼフラットな特性が得ら
れ、ターボ型に見られる低真空から中真空領域（１０3
〜１０0 torr）での排気速度の低下はない。
【００３８】なお遠心輸送型のポンプは、本発明の実施
例では、ディスク面にスパイラルの溝を形成したものを
用いた。その他流体が半径方向に流動するターボ型の遠
心翼、たとえばオープンインペラー等も本発明の遠心要
素型としてドラッグ作用があり、同様の性能を得ること
ができる。
例では、ディスク面にスパイラルの溝を形成したものを
用いた。その他流体が半径方向に流動するターボ型の遠
心翼、たとえばオープンインペラー等も本発明の遠心要
素型としてドラッグ作用があり、同様の性能を得ること
ができる。
【００３９】回転円筒形状のねじ溝形のポンプでもドラ
ッグ作用があるが、フラットなディスク形状の遠心輸送
型ポンプを用いれば、ポンプ構造部分Ｂの全長Ｌ１及び
ポンプ全体の全長Ｌ２（図１ａ）を十分短かくできる。
たとえば、真空ポンプの吸気側がクリーンであることを
維持するために片持ち支持構造を採用した場合でも、軸
受からのオーバーハングの長さを短くできる。そのため
高速回転時の軸受部にかかる負荷が軽減されることによ
り、高速化が容易となり、真空到達圧を一層低くできる
のである。また遠心輸送型ポンプは、たとえば２つのロ
ータの両軸上に設けてもよく、この場合ポンプの一層の
性能向上が図れる。
ッグ作用があるが、フラットなディスク形状の遠心輸送
型ポンプを用いれば、ポンプ構造部分Ｂの全長Ｌ１及び
ポンプ全体の全長Ｌ２（図１ａ）を十分短かくできる。
たとえば、真空ポンプの吸気側がクリーンであることを
維持するために片持ち支持構造を採用した場合でも、軸
受からのオーバーハングの長さを短くできる。そのため
高速回転時の軸受部にかかる負荷が軽減されることによ
り、高速化が容易となり、真空到達圧を一層低くできる
のである。また遠心輸送型ポンプは、たとえば２つのロ
ータの両軸上に設けてもよく、この場合ポンプの一層の
性能向上が図れる。
【００４０】この発明の容積式真空ポンプの構造部分
に、ロータが外周部にスクリューを備えたものにする
と、たとえばルーツ型真空ポンプでは１回転で１回の吐
出であって流入流出する作動流体が大きな脈動を伴うの
に対し、スクリュー型ではほぼ流れが連続流に近くな
る。そのため、各軸のモータにかかるトルクの変動が小
さくなる。トルク変動は各回転軸の同期制御回転を乱す
原因となるが、トルク変動の小さなスクリュー式の採用
によって、より高速・高精度の同期制御が容易となるの
である。スクリュー式の場合、構造上、吸入側と吐出側
の間が多段の凹凸嵌合によって密閉されるため、内部リ
ークによる悪影響が小さくなって、真空到達度を高くと
ることができる。また、スクリュー型ロータは、ギヤ型
ロータやルーツ型ロータのような異形ロータとは異な
り、回転中心軸に垂直な断面が比較的円形に近く、外周
部の付近まで空洞にすることができ、内部空間が大きく
とれて、ここを実施例のごとく軸受部に利用する等の利
用ができて、装置の小型化を大いに図ることができるよ
うになる。
に、ロータが外周部にスクリューを備えたものにする
と、たとえばルーツ型真空ポンプでは１回転で１回の吐
出であって流入流出する作動流体が大きな脈動を伴うの
に対し、スクリュー型ではほぼ流れが連続流に近くな
る。そのため、各軸のモータにかかるトルクの変動が小
さくなる。トルク変動は各回転軸の同期制御回転を乱す
原因となるが、トルク変動の小さなスクリュー式の採用
によって、より高速・高精度の同期制御が容易となるの
である。スクリュー式の場合、構造上、吸入側と吐出側
の間が多段の凹凸嵌合によって密閉されるため、内部リ
ークによる悪影響が小さくなって、真空到達度を高くと
ることができる。また、スクリュー型ロータは、ギヤ型
ロータやルーツ型ロータのような異形ロータとは異な
り、回転中心軸に垂直な断面が比較的円形に近く、外周
部の付近まで空洞にすることができ、内部空間が大きく
とれて、ここを実施例のごとく軸受部に利用する等の利
用ができて、装置の小型化を大いに図ることができるよ
うになる。
【００４１】また本発明を適用した真空ポンプは、吐出
側は大きな閉空間の容積移動を利用して気体の流入排気
がなされる容積型を用いている。そのためＣＶＤ、ドラ
イエッチングなどの反応性生成物の発生を伴う苛酷なプ
ロセスに適用した場合、ポンプ空隙部において生成物が
堆積しずらく、この点で従来ターボ型と比べて信頼性が
圧倒的に高い。
側は大きな閉空間の容積移動を利用して気体の流入排気
がなされる容積型を用いている。そのためＣＶＤ、ドラ
イエッチングなどの反応性生成物の発生を伴う苛酷なプ
ロセスに適用した場合、ポンプ空隙部において生成物が
堆積しずらく、この点で従来ターボ型と比べて信頼性が
圧倒的に高い。
【００４２】この発明にかかる流体回転装置は、空調用
のコンプレッサ等であってもよいのであるが、その回転
部のロータ１０は、図８にみるルーツ型のもの、図９
（ａ）（ｂ）にみる単ローベ型や複ローベ型のもの、図
１０にみる歯車型のもの、図１１にみるネジ型のもの、
あるいは図１２にみる外円周ピストン型のもの等であっ
ても良い。
のコンプレッサ等であってもよいのであるが、その回転
部のロータ１０は、図８にみるルーツ型のもの、図９
（ａ）（ｂ）にみる単ローベ型や複ローベ型のもの、図
１０にみる歯車型のもの、図１１にみるネジ型のもの、
あるいは図１２にみる外円周ピストン型のもの等であっ
ても良い。
【００４３】
【発明の効果】本発明を真空ポンプに適用することによ
り、たとえば1台で大気から高真空以下の低い真空圧領
域以下まで引ける広域型ポンプが実現できる。吸気側を
遠心輸送型ポンプ、排気側を容積型ポンプで構成してい
るために、全真空圧領域で高い排気性能を得ることがで
き、その効果は顕著である。
り、たとえば1台で大気から高真空以下の低い真空圧領
域以下まで引ける広域型ポンプが実現できる。吸気側を
遠心輸送型ポンプ、排気側を容積型ポンプで構成してい
るために、全真空圧領域で高い排気性能を得ることがで
き、その効果は顕著である。
【図１】本発明にかかる容積式真空ホンプの第１実施例
を表す断面図
を表す断面図
【図２】第１実施例のハウジングの一部を切り開いてみ
た側面図
た側面図
【図３】スパイラル溝による遠心輸送型ポンプの平面図
【図４】排気速度と吸入圧の関係を示す特性データを示
す図
す図
【図５】第１実施例に用いた接触防止ギヤの平面図
【図６】第１実施例に用いたレーザ型エンコーダを示す
斜視図
斜視図
【図７】同期制御方法を示すブロック図
【図８】本発明に用いる回転体の別形態を示す概略説明
図
図
【図９】本発明に用いる回転体の別形態を示す概略説明
図
図
【図１０】本発明に用いる回転体の別形態を示す概略説
明図
明図
【図１１】本発明に用いる回転体の別形態を示す概略説
明図
明図
【図１２】本発明に用いる回転体の別形態を示す概略説
明図
明図
【図１３】従来例を示す平面断面図
【図１４】従来例（１）を示す平面断面図
【図１５】従来例（２）を示す側面断面図
１ ハウジング ２ 第１回転軸 ３ 第２回転軸 ４，５ ロータ ６，８ ロータリエンコーダ １４ 吸入口 １５ 吐出口 Ａ 容積式真空ポンプ構造部分 Ｂ 遠心要素型ポンプ構造部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−1772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−210619（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−216082（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−318795（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04C 23/00 - 29/10 F04B 23/12
Claims (10)
- 【請求項１】 ハウジング内に収納された複数個のロー
タと、前記ロータに直結された回転軸と、この回転軸に
直結された接触防止ギヤと、これらのロータの回転を支
持する軸受と、前記ハウジングに形成された流体の吸入
口および吐出口と、前記複数個のロータをそれぞれの回
転軸に結合したモータで同期回転させることにより前記
ロータおよびハウジングで形成される閉空間の前記吸入
口側から前記吐出口側への移動を利用して流体の吸入吐
出を行う容積型のポンプにおいて、前記複数個のロータ
の少なくとも一つのロータの同軸上かつ上流側に、流体
を半径方向に輸送する遠心輸送型のポンプを設けるとと
もにモータの回転角および、または回転数を検知する検
出手段と、この検出手段からの信号によって、前記複数
個のロータの回転および接触防止ギヤを非接触で同期運
転することを特徴とする流体回転装置。 - 【請求項２】 ディスク面にスパイラルの溝を形成して
遠心輸送型のポンプとしたことを特徴とする請求項１記
載の流体回転装置。 - 【請求項３】 流体が半径方向に流動するターボ型の遠
心翼を形成して遠心輸送型のポンプとしたことを特徴と
する請求項１記載の流体回転装置。 - 【請求項４】 回転ディスクと固定ディスクが交互にか
つ多段に配置されて遠心輸送型のポンプとしたことを特
徴とする請求項１記載の流体回転装置。 - 【請求項５】 ロータの回転を支持する軸受はオイルフ
リータイプであることを特徴とする請求項１記載の流体
回転装置。 - 【請求項６】 前記ロータと前記ハウジングで形成され
る流体作動室と、前記軸受あるいは前記モータが収納さ
れた内部空間の間の遮蔽に前記内部空間の圧力を高める
圧搾気体を用いたことを特徴とする請求項１記載の流体
回転装置。 - 【請求項７】 前記モータの回転子であるモータロータ
は前記ロータに対して同一側の位置に並列配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載の流体回転装置。 - 【請求項８】 前記モータの固定子であるモータステー
タが前記ハウジング内に収納されて、かつ前記回転軸の
軸芯を中心とする前記モータステータの外径は前記ロー
タの外径よりも径小であることを特徴とする請求項７記
載の流体回転装置。 - 【請求項９】 遠心輸送型ポンプの吸入口側は片持ち支
持構造であることを特徴とする請求項１記載の流体回転
装置。 - 【請求項１０】 ロータが外周部にスクリューを備えた
ものであることを特徴とする請求項１記載の流体回転装
置。
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|---|---|---|---|
| JP03260005A JP3074845B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 流体回転装置 |
| US07/957,787 US5302089A (en) | 1991-10-08 | 1992-10-08 | Fluid rotating apparatus |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03260005A JP3074845B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 流体回転装置 |
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|---|---|
| JPH0599174A JPH0599174A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3074845B2 true JP3074845B2 (ja) | 2000-08-07 |
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ID=17341982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03260005A Expired - Fee Related JP3074845B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 流体回転装置 |
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| KR (1) | KR0130052B1 (ja) |
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- 1992-10-08 US US07/957,787 patent/US5302089A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-08 KR KR1019920018433A patent/KR0130052B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |