JPH0311193A - 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、主として半導体製造分野におけるウェハーチ
ャンバーの真空引きなどに使用する真空ポンプに関する
。

（従来の技術） 従来、この種真空ポンプとして、例えば特開昭８１−２
４７８９３号公報で開示され、かつ、第４図に概略的に
示すように、ポンプハウジング（Ａ）内に、外周に多数
の羽根を設けた複数のロータ（Ｂ）をもった回転体（Ｃ
）と、前記ロータ（Ｂ）を回転自由に支持するステータ
（Ｄ）とを組込んで渦流形ポンプ要素（Ｅ）を形成する
一方、隔壁（Ｆ）を挟んで前記ポンプハウジング（Ａ）
に隣接してモータハウジング（Ｇ）を設け、このモータ
ハウジング（Ｇ）内に形成するモータ室（Ｈ）には、前
記回転体（Ｃ）を駆動する駆動モータ（Ｊ）を組込んで
、この駆動モータ（Ｊ）の駆動軸（Ｋ）を前記隔壁（Ｆ
）に設けた軸受（Ｌ）により軸受けしている。また、前
記ポンプハウジング（Ａ）に吸気口（Ｍ）と排気口（Ｎ
）を、また前記ステータ（Ｄ）には円環状の気体流路（
０）を複数形成して、これら気体流路（０）を直列に接
続すると共に、前記各ロータ（Ｂ）の羽根を前記各気体
流路（０）内で回転させ、前記吸気口（Ｍ）側からの気
体を前記気体流路（０）内で順次圧縮して排気口（Ｎ）
から排気するようにし、前記吸気口（Ｍ）に接続する例
えば、半導体製造分野におけるウェハーチャンバー等の
閉鎖空間を高真空度にできるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前記回転体（Ｃ）の回転により吸気［Ｘ’ｌ
　（Ｍ　）側からの気体を前記気体流路（０）内で順次
圧縮して排気口（Ｎ）から排気することにより高真空度
を得るものであるから、大気圧に近いモータ室（Ｈ）に
比較して前記渦流形ポンプ要素（Ｅ）側は低圧になって
おり、前記駆動軸（Ｋ）を軸受する軸受（Ｉ７）に供給
する潤滑油が、前記渦流形ポンプ要素（Ｅ）側に流れ易
くなって、排気能力を低下させる問題があったのである
。

本発明は、以上のような従来の問題に鑑みて発明したも
ので、その目的は、真空ポンプの運転中、モータ室の隔
壁近くに負圧部を形成し、軸受に供給した潤滑油が渦流
形ポンプ要素側へ逆流するのを阻止できるようにした真
空ポンプを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、吸気口（１）と
排気口（５）との間に、複数段のロータ（１１ａ）・・
・を備えた渦流形ポンプ要素（８）を配設すると共に、
隔壁（６）を介して前記渦流形ポンプ要素（８）に隣接
するモータ室（３）を設け、前記隔壁（６）に設ける軸
受（１５）で軸受する駆動軸（１４）により前記ポンプ
要素（８）を回転させるようにした真空ポンプであって
、前記駆動軸（１４）と隔壁（６）との間で、かつ、前
記軸受（１５）への給油孔（２３）に対し前記渦流形ポ
ンプ（８）側にシール部（Ｉ７）を設けると共に、前記
モータ室（３）内における１１７記駆動軸（１４）に、
前記隔壁（６）に近接し、前記軸受（１５）のモータ室
（３）側に負圧部を形成する羽根車（１８）を設けたの
である。

（作用） 前記羽根車（１８）が駆動軸（１４）と共に高速で回転
して、前記モータ室（３）における前記隔壁（６）七前
記羽根車（１８）との間が高速回転する前記羽根車（１
８）のエゼクタ効果により負圧部になり、軸受（１５）
に供給した潤滑油がモータ室（３）側に吸い出されて、
潤滑油の前記ポンプ要素（８）側への逆流が阻止される
のであり、潤滑油の前記渦流形ポンプ要素（８）への逆
流による能力低下を確実に防止できるのである。

（実施例） 第１図は本発明にかかる真空ポンプの縦断面を示したも
のであって、上部に吸気口（１）を備えたボンプケーン
ング（２）と、内部にモータ室（３）を形成するモータ
ケーシング（４）との間に、側部に排気口（５）を設け
た隔壁（６）をポル）　（２ａ）及び（４ａ）の締込み
により挟着し、前記ポンプハウング（２）内には溝形ポ
ンプ要素（７）と渦流形ポンプ要素（８）とを、該渦流
形ポンプ要素（８）が溝形ポンプ要素（７）より排気側
となるように配置している。そして前記溝形ポンプ要素
（７）は２枚の固定円板（７ａ）・・・と３枚の回転円
板（７ｂ）・・・とから構成している。また、前記渦流
形ポンプ要素（８）は、４つの円形状の固定板（１０ａ
）・・・からなるステータ（１０）と、３つのロータ（
１１ａ）・・・をもった回転体（１１）とから構成され
、これらロータ（１１ａ）・・・は排気口（５）に近い
程その直径を小さくして、各固定板（１０ａ）・・・間
において各ロータ（１１ａ）・・・が回転できるように
している。

また、前記モータケーシング（４）のそ−タ室（３）に
はモータ（１３）を内装しており、このモータ（１３）
の駆動軸（１４）は前記隔壁（６）を貫通して、前記ポ
ンプケーシング（２）内に突入しており、その先端部に
はボルト（１４ａ）を介して前記回転体（１１）を固定
すると共に、この回転体（１１）の先端部には３枚の前
記回転円［（７ｂ）・・・をポル）　（７ｃ）で固定し
、前記駆動軸（１４）の駆動により回転体（１１）及び
回転円板（７ｂ）を回転するようにしている。尚、前記
モータケーシング（４）の下部内方には下部軸受（４１
）を設けて前記駆動軸（１４）を上下２箇所で軸受し、
前記駆動軸（１４）が安定して回転できるようにしてい
る。

そして、前記ステータ（工０）は、４枚の固定板（１０
ａ）・・・を積層して構成し、各固定板（１０ａ）の半
径方向途中で、かつ、各固定板（１０ａ）の間には３つ
の環状通路（９）・・・を形成し、これら環状通路（９
）・・・内で、各ａ−タ（ｌｆａ）・・・の外周縁部に
形成した多数の羽根（１２）が回動するようにしている
。又これ等環状通路（９）・・・は互いに連通しており
、前記ＩＪＩ気口（５）に近い環状通路（９）はどその
直径を小さ（し、前記各ロータ（１１ａ）・・・の直径
に対応させて、前記溝形ポンプ要素（７）を経て環状通
路（９）に流入する気体を順次排気口（５）側に位置す
る環状通路（９）に流入させ、排気口（５）に近い環状
通路（９）はど圧縮率を小さくし、気体圧縮による発熱
を少なくなるようにしている。

また、この環状流路（９）は、第３図に示すように、流
入口（９ａ）から流出口（９ｂ）に向けて暫時その断面
積を小さくしており、又、該流路（９）内に、同じく流
入口（９ａ）から流出口（９ｂ）にかけて暫時断面積を
小さくする円環コア（９ｃ）を介装して、該円環コア（
９Ｃ）と羽根（１２）とを接近配置し、流入口（９ａ）
から流出口（９ｂ）にかけて流通させる気体分子を、ロ
ータ（１１）の回転により円環コア（９ｃ）周りに適数
回ら旋運動させて、その回数だけ羽根（１２）に気体分
子を横断させ、その都度気体分子が羽根（１２）側から
運動エネルギーを受は取れるようにし、スムーズな排気
が行えるようにしている。この円環コア（９ｃ）は、そ
の周方向−部に、第３図に示したように平坦部（９ｄ）
を設けて、この平坦部（９ｄ）を前記ステータ（ｌＯ）
に設ける仕切り段ｇ（１０ｂ）にピン（９ｅ）を介して
固定する一方、前記平坦部（９ｄ）に対向する中間部を
支持ピン（９ｆ）を介して前記ステータ（１０）に支持
することにより、環状通路（９）内に宙吊り状に支持し
ている。

また、隔壁（８）の中央部には軸受（１５）を設けて前
記駆動軸（１４）を軸受すると共に、前記隔壁（６）の
側方からこの軸受（１５）に給油する給油路（１６）を
穿孔している。

このようにして、前記給油路（１６）から後記する給油
孔（２３）を介して潤滑油を前記軸受（１５）に給油し
ながら、前記モータ（１３）により駆動軸（１４）を介
して溝形ポンプ要素（７）と渦流形ポンプ要素（８）と
を回転させ、前記排気口（５）から気体を排気すること
により、前記吸気口（１）に接続した例えば半導体製造
分野におけるウェハーチャンバー等の閉鎖空間（図示し
ない）を高真空度にできるようにしている。

しかして本発明は、第２図に示したごとく、前記駆動軸
（１４）と隔壁（６）との間で、かつ、前記軸受（１５
）への給油孔（２３）に対し前記ｍ流形ポンプ（８）側
にシール部（１７）を設けると共に、前記モータ室（３
）内における前記駆動軸（１４）に、前記隔壁（６）に
近接し、前記軸受（１５）のモータ室（３）側に負圧部
を形成する羽根車（１８）を設けたのである。

具体的には、前記隔壁（６）の中央部に嵌合孔（１９）
を設けて、との嵌合孔（１９）に、筒部（２０）をもっ
た軸受支持体（２２）を嵌合し、前記駆動軸（１４）を
軸受（１５）を介して前記軸受支持体（２２）に回転自
由に支持すると共に、前記筒部（２０）の内周面で、前
記軸受（１５）を支持する支持部位に対し軸方向−側、
即ち前記ポンプ要素（８）側には複数の環状溝（２０ａ
）を形成し、かつ、前記駆動軸（１４）には、スリンガ
（２６）をもった筒体（１４ａ）を取付けて、前記環状
溝（２０ａ）と筒体（１４ａ）とによりシール部（１７
）を形成するのである。また、前記スリンガ（２６）は
、前記軸受支持体（２２）に設ける環状室（２１）内に
配設しており、この環状室（２１）の半径方向外方には
、前記モータ室（３）に開口する排油孔（２４）を設け
ている。そして前記モータ室（３）内における駆動軸（
１４）に、前記軸受支持体（２２）とは〈同程度の外径
をもつ羽根車（１８）を設けて、該羽根車（１８）と前
記軸受支持体（２２）即ち前記隔壁（６）との間隔を、
羽根車（１８）の高速回転によりエゼクタ効果が得られ
る程度に狭くして、羽根車（１８）と前記軸受（１５）
及び軸受支持体（２２）との間に負圧部（２５）が形成
できるごとくするのである。尚、前記軸受支持体（２２
）には、前記給油路（１６）に連通ずる軸受給油孔（２
３）を設け、この給油孔（２３）を、前記環状室（２１
）内で、前記スリンガ（２６）に対しモータ室（３）側
、つまり軸受（１５）側に開口させている。

以」二の構成において前記駆動軸（１４）を駆動して前
記溝形ポンプ要素（７）と渦流形ポンプ要素（８）を回
転させると、吸気口（１）から排気口（５）にかけて連
続的に圧縮が行われると共に、排気口（５）から排気が
行われて、吸気口（１）に接続する閉鎖空間側は高真空
度になるのである。このとき前記駆動軸（１４）と−緒
に前記羽根車（１８）も高速回転して、軸受（１５）の
モータ室（３）側に負圧部（２５）が形成されるから、
給油路（１６）から前記給油孔（２３）を介して軸受（
１５）に供給される潤滑油は、前記シール部（１７）か
ら前記渦流形ポンプ（８）側に逆流するのを阻止される
と共に、前記軸受（１５）のモータ室（３）側に吸い出
される。

又、前記排油孔（２４）のモータ室（３）側聞口部付近
もまた負圧になっているから、前記スリンガ（２６）に
よりはね飛ばされた潤滑油は、前記排油孔（２４）を介
してモータ室（３）側に（非出されるのである。

尚、第１図において、（５１）はパージガスの導入通路
、（８ａ）は渦流ポンプ要素（８）の温度を下げる冷却
水の通路である。

（発明の効果） 本発明によれば、前記駆動軸（１４）と隔壁（６）との
間で、かつ、前記軸受（１５）への給油孔（２３）に対
し前記渦流形ポンプ要素（８）側にシール部（１７）を
設けると共に、前記モータ室（３）内における前記駆動
軸（１４）に、前記隔壁（６）に近接し、前記軸受（１
５）のモータ室（３）側に負圧部を形成する羽根車（１
８）を設けたから、前記羽根１ＩＬ（１８）が駆動軸（
１４）と共に高速で回転して、前記モータ室（３）にお
ける前記隔壁（６）と前記羽根車（１８）との間はエゼ
クタ効果により負圧部になり、軸受（１５）に供給した
潤滑油がモータ室（３）側に吸い出されて、潤滑油の前
記ポンプ要素（８）側への逆流が阻止されるのであり、
潤滑油の１ｉｉＪ記渦流形ポンプ要素（８）への逆流に
よる能力低下を確実に防止できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる真空ポンプの断面図、第２図は
要部の拡大断面図、第３図はロータの拡大平面図、第４
図は従来例の真空ポンプの断面図である。 （１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・吸
気口（３）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・モータ室（５）・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・排気口（６）・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・隔壁（８）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・渦流ポンプ要素（１１ａ）・・・・・・
・・・・・・・・・ロータ（１４）・・・・・・・・・
・・・・・・・・・駆動軸（１５）・・・・・・・・・
・・・・・・・・・軸受（１７）・・・・・・・・・・
・・・・・・・・／−ル部（１８）・・・・・・・・・
・・・・・・・・・羽根車（２３）・・・・・・・・・
・・・・・・・・・給油孔＋４４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）吸気口（１）と排気口（５）との間に、複数段のロ
   ータ（１１ａ）・・・を備えた渦流形ポンプ要素（８）
   を配設すると共に、隔壁（６）を介して前記渦流形ポン
   プ要素（８）に隣接するモータ室（３）を設け、前記隔
   壁（６）に設ける軸受（１５）で軸受する駆動軸（１４
   ）により前記ポンプ要素（８）を回転させるようにした
   真空ポンプであって、前記駆動軸（１４）と隔壁（６）
   との間で、かつ、前記軸受（１５）への給油孔（２３）
   に対し前記渦流形ポンプ要素（８）側にシール部（１７
   ）を設けると共に、前記モータ室（３）内における前記
   駆動輪（１４）に、前記隔壁（６）に近接し、前記軸受
   （１５）のモータ室（３）側に負圧部を形成する羽根車
   （１８）を設けたことを特徴とする真空ポンプ。