JPH0538389U - 真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、ポンプを大型化することなくガス
や水分等の分子の流量を大きくしてポンプ性能を向上さ
せることを目的とする。 【構成】 本考案の真空ポンプは、ケーシング１とロー
タ４との間に翼部５、６やネジ溝部３０等により構成さ
れるガス搬送手段を設け、ロータ４の筒部４ａと内筒７
との間にもネジ溝部３１を設けるとともに、筒部４ａの
上流側端部に筒部４ａの外側と内側を連通させる開口４
ｂを設けた構成としたものである。 【効果】 本考案の真空ポンプによれば、筒部４ａの外
側と内側の両方にネジ溝部を設け、両方のネジ溝部の回
転により分子を圧縮するために分子の流量を大きくする
ことができる。このため、ポンプを大型化することなく
ガスや水分等の分子の流量を大きくしてポンプ性能を向
上させることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、真空チャンバ等を真空にする真空ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えばＩＣ製品等を製造する場合に、各工程を各作業室内において行っ ており、一作業室内で一工程が完了すると、被作業物を次の作業室へ搬送してい る。ここで例えば、一作業室においてはこの室内を真空にする必要がある場合が あり（真空チャンバ）、この場合には真空ポンプを使用していた。

【０００３】 このような真空ポンプとしては、例えば図３に示すような複合型ターボ分子ポ ンプがある。同図において、符号１０１はケーシングであり、このケーシング１ ０１には吸込口部１０２及び排出口部１０３が形成されている。ケーシング１０ １内にはロータ１０４が収装され、このロータ１０４にはケーシング１０１の内 周壁面に向かって伸びるロータ翼１０５と、らせん状のネジ溝を有するネジ溝部 １０８が形成されている。このロータ翼１０５及びネジ溝部１０８に対向して、 ステータ翼１０６及びステータ１０９がケーシング１０１の内周壁面に取り付け られている。ロータ１０４はケーシング１０１内に収装されたモータ１０７によ って回転され、ロータ翼１０５及びネジ溝部１０８が、ステータ翼１０６及びス テータ１０９に対して相対的に高速回転する。

【０００４】 また、ロータ１０４にはロータ軸１１２が固設され、このロータ軸１１２は軸 方向電磁石１１３および半径方向電磁石１１４によって磁気浮上させられて、回 転自在に支持される。また磁気浮上させられているロータ軸１１２が、電磁石１ １３、１１４によって正常に回転支持されず倒れた場合に、これを回転自在に支 持して保護する保護軸受１１５、１１６が固定部材側に設けられていて、この保 護軸受１１５、１１６はロータ軸１１２の定常回転時にはロータ軸１１２とは非 接触になるよう設けられている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来のターボ分子ポンプにあっては、ネジ溝部１０８がステータ１ ０９に対して相対的に高速回転することにより排出ガスを圧縮して排出できるた め、全翼型のターボ分子ポンプに比べて排出ガスの流量を多くしてポンプ性能を 向上させることができる。したがって、ネジ溝部１０８とステータ１０９を長く すればする程排出ガスの流量を多くすることができるが、あまり長くすると今度 はロータ１０４も長くなって、真空ポンプの大型化、重量化を招き、また電磁石 １１３、１１４も大型化してコストアップを招くという問題点がある。また翼部 １０５、１０６を通過してきた排出ガスがネジ溝部１０８を通る時、翼部１０５ 、１０６に比べてガスの通過可能な開口面積が小さいのが通常であるため、効率 よくスムーズに通過することが難しくなるという問題点もある。そこで本考案は 、このような問題点を解決することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案は、略円筒状のケーシングと、このケーシン グの軸線部に配置される略円筒状の内筒と、この内筒の軸線部にロータ軸が回転 駆動可能に支持され前記ケーシングと前記内筒との間に略円筒状の筒部を有する ロータと、前記ケーシングと前記ロータとの間に設けられ翼部とネジ溝部等によ り構成されるガス搬送手段とを備えた複合型真空ポンプにおいて、前記内筒と前 記ロータの筒部との間にネジ溝部を設けるとともに、前記筒部の上流側端部に筒 部の外側と内側を連通させる開口を設けた構成としたものである。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面に基づいて説明する。図１は、本考案によ る真空ポンプの一実施例に係るターボ分子ポンプを示す図である。 まず構成を説明する。同図において、符号１はターボ分子ポンプのケーシング であり、このケーシング１は全体が略円筒状となっており、このケーシング１の 上方には真空チャンバとしての作業室の開口部（図示せず）と接続する吸込口部 ２が形成され、ケーシング１の下側のベース１３には排出口部３が形成されてい る。ケーシング１内の軸線方向にはロータ４が収装されており、このロータ４の 半径外方には、ケーシング１の内壁面に向かって伸びる複数のロータ翼５が形成 されていて、このロータ翼５はロータ４の軸線方向に多段に複数形成されている 。ケーシング１の内周壁面には、ロータ翼５と同じように複数形成されたステー タ翼６がロータ４の半径内方に向かって伸び、ロータ翼５と交互に重なるように 配設されている。ロータ４の半径内方には略円筒状の内筒７が設けられ、ロータ ４は、その内筒７とケーシング１との間に円筒状の筒部４ａを有している。この 筒部４ａにはその外側にネジ溝部３０が形成されているとともに、その内側にも ネジ溝部３１が形成され、そのネジ溝部３０に対向するケーシング１にはステー タ３３が設けられている。また、ロータ４の筒部４ａの図中上端部（ロータ翼５ 側の、上流側の端部）には、筒部４ａの外側と内側を連通する開口４ｂが円周方 向に間隔をおいて複数形成されている。

【０００８】 一方、内筒７の軸線部分にはロータ軸８がロータ４と一体的に回転するように 配設されている。内筒７の内側には、ロータ軸８を約20,000〜90,000r.p.m.の高 速で回転駆動して、ロータ翼５、ネジ溝部３０、３１をステータ翼６、ステータ ３３、内筒７に対して相対回転させるモータ９と、ロータ軸８を半径方向に磁気 浮上させて無接触で回転支持する半径方向電磁石１０と、ロータ軸８をアマーチ ャディスク１２を介して軸線方向に磁気浮上させて無接触で回転支持する軸方向 電磁石１１とが設けられている。また、内筒７の上・下端部のそれぞれには、高 速回転するロータ軸８が電磁石１０、１１によって正常に回転支持されず倒れた 場合に、内筒７等に直接触れるのを防止して、ロータ軸８を回転自在に支持して 保護する第１、第２保護軸受２１、２２が設けられている。

【０００９】 次に作用を説明する。ターボ分子ポンプによって作業室（真空チャンバ）を真 空にしたい場合は、まずモータ９を起動させてロータ４を回転駆動させ、ロータ 翼５、ネジ溝部３０、３１を静止しているステータ翼６、ステータ３３、内筒７ の外周面に対して相対的に高速回転させる。このように、ロータ翼５、ネジ溝部 ３０、３１がステータ翼６、ステータ３３、内筒７の外周面に対して相対回転す ると、作業室内のガスや水分等の分子が吸込口部２に飛び込んだ場合、これらの 分子はロータ、ステータ翼群５、６を通り、次にガスや水分等の分子はネジ溝部 ３０とステータ３３との間を通ると同時に、一部の分子は開口４ｂから筒部４ａ の内側に流れ込んでネジ溝部３１と内筒７の外周面との間を通る。それからさら に、分子は排気通路２７を通って排出口部３から排出される。このときガスや水 分等の分子は、ネジ溝部３０の回転によって圧縮される他、ネジ溝部３１の回転 によっても圧縮されるため、その流量が大きくなる。このため、ポンプを大型化 することなくガスや水分等の分子の流量を大きくして、ポンプ性能を向上させる ことができる。更に、従来のネジ溝部と比べてガスの通過可能な開口面積が増大 することにより、効率のよいガス排出を行うことができる。

【００１０】 図２は、本考案による真空ポンプの他の実施例を示す図である。前記実施例に おいては、ロータ４の筒部４ａの外側および内側にネジ溝部３０、３１を設けた ものであったのに対して、この実施例はロータ４の筒部４ａは単なる内筒部材に 形成し、ケーシング１の内側にネジ溝部４０を設けるとともに、内筒７の外側に ネジ溝部４１を設けたものである点において異なる。このような実施例において は、ガスや水分等の分子はロータ翼５とステータ翼６とにより搬送された後、ネ ジ溝部４０とロータ４の筒部４ａとの間を搬送されると同時に、一部の分子は開 口４ｂから筒部４の内側に流れ込んでネジ溝部４１と筒部４ａとの間を搬送され て、最後に分子は排気通路２７を通って排出口部３から排出される。このような 実施例においても、ポンプを大型化することなくガスや水分等の分子の流量を大 きくして、ポンプ性能を向上させたり、効率の良いガス排出を行うことができる 。

【００１１】 なお、上記実施例においてはロータ４の筒部４ａの外側と内側に共にネジ溝部 を設けた場合と、共に設けない場合について説明したが、一方にネジ溝部を設け て他方に設けないような組合わせにしてもよい。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の真空ポンプによれば、ポンプを大型化すること なくガスや水分等の分子の流量を大きくして、ポンプ性能を向上させることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による真空ポンプの一実施例を示す全体
断面図である。

【図２】本考案による真空ポンプの他の実施例を示す全
体断面図である。

【図３】従来の真空ポンプを示す全体断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ４ ロータ ４ａ 筒部 ５ ロータ翼（ガス搬送手段） ６ ステータ翼（ガス搬送手段） ７ 内筒 ８ ロータ軸 ３０、３１、４０、４１ ネジ溝部（ガス搬送手段） ３３ ステータ（ガス搬送手段）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円筒状のケーシングと、このケーシン
   グの軸線部に配置される略円筒状の内筒と、この内筒の
   軸線部にロータ軸が回転駆動可能に支持され前記ケーシ
   ングと前記内筒との間に略円筒状の筒部を有するロータ
   と、前記ケーシングと前記ロータとの間に設けられ翼部
   とネジ溝部等により構成されるガス搬送手段とを備えた
   複合型真空ポンプにおいて、前記内筒と前記ロータの筒
   部との間にネジ溝部を設けるとともに、前記筒部の上流
   側端部に筒部の外側と内側を連通させる開口を設けたこ
   とを特徴とする真空ポンプ。