JPH11257277A - Turbo vacuum pump - Google Patents
Turbo vacuum pumpInfo
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- JPH11257277A JPH11257277A JP5309298A JP5309298A JPH11257277A JP H11257277 A JPH11257277 A JP H11257277A JP 5309298 A JP5309298 A JP 5309298A JP 5309298 A JP5309298 A JP 5309298A JP H11257277 A JPH11257277 A JP H11257277A
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- Japan
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- rotor
- pump
- started
- stator
- pressure
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- Pending
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- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、排気口の圧力が大
気圧であるターボ形真空ポンプに係り、特に半導体や食
品，薬品等の製造装置に用いられ、清浄な真空を作り出
すのに好適なポンプ構成に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbo-type vacuum pump having an exhaust port at atmospheric pressure, and more particularly to a turbo-type vacuum pump used for manufacturing semiconductors, foods, chemicals, etc., and suitable for producing a clean vacuum. It relates to a pump configuration.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種のポンプの公知例として、特開平
8−86298号公報「ドライターボ真空ポンプ」がある。本
公知例のポンプの構造を、図５の断面図に示す。図５に
おいて、シャフト３の中間部及び下端部を転がり軸受７
ａ、及び７ｂで支承し、その軸受間に高周波モータロー
タ８ａが圧入されている。このシャフト３の上部側に多
段の円周流圧縮ポンプ段４ｂと遠心圧縮ポンプ段４ａの
ロータ１が圧入されている。2. Description of the Related Art As a known example of this type of pump, Japanese Patent Application Laid-Open
There is an 8-86298 publication "Dry Turbo Vacuum Pump". FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the known pump. In FIG. 5, the middle and lower ends of the shaft 3 are
a and 7b, and a high-frequency motor rotor 8a is press-fitted between its bearings. The rotor 1 of the multistage circumferential compression pump stage 4b and the centrifugal compression pump stage 4a is press-fitted into the upper side of the shaft 3.
【０００３】このロータ１に対してステータ２が配置さ
れ、ステータ２の上部にはポンプの吸気口６が形成され
た吸込みケーシング５が取付けられている。ステータ２
の外周部に、ポンプ作用によって生じた熱を取り去るた
めの冷却ジャケット９がある。[0003] A stator 2 is arranged with respect to the rotor 1, and a suction casing 5 having a suction port 6 of a pump is mounted on an upper portion of the stator 2. Stator 2
Has a cooling jacket 9 for removing heat generated by the pump action.
【０００４】一方、モータステータ８ｂはモータケーシ
ング１０に保持されている。モータケーシング１０に
は、モータの冷却ジャケット１１がある。On the other hand, a motor stator 8b is held in a motor casing 10. The motor casing 10 has a motor cooling jacket 11.
【０００５】公知例の動作を説明する。図示しない制御
装置の指令に基づいてポンプを高速駆動すると、吸気口
６から吸入された気体は、遠心圧縮ポンプ段４ａで分子
流圧力域から中間流圧力域での圧縮及び円周流圧縮ポン
プ段４ｂで粘性流圧力域での圧縮をされ、排気口１２か
ら大気へ排気される。The operation of the known example will be described. When the pump is driven at a high speed based on a command from a control device (not shown), the gas sucked in from the intake port 6 is compressed by the centrifugal compression pump stage 4a from the molecular flow pressure region to the intermediate flow pressure region and the circumferential flow compression pump stage. At 4b, the air is compressed in the viscous flow pressure range and exhausted from the exhaust port 12 to the atmosphere.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の特開平
8−86298号公報に記載の「ドライターボ真空ポンプ」
は、主として半導体製造装置の排気系に使用される。反
応生成物を発生するプロセスに対しては、生成物の凝縮
堆積を防止するために、ポンプ部分を高温に保っている
が、生成物付着を完全に防止することは困難で、実際に
はステータ及びロータに生成物付着する。SUMMARY OF THE INVENTION The above prior art is disclosed in
"Dry turbo vacuum pump" described in JP-A-8-86298
Is mainly used for an exhaust system of a semiconductor manufacturing apparatus. For the reaction product generation process, the pump section is kept at a high temperature to prevent condensation and accumulation of the product, but it is difficult to completely prevent the product from adhering. And the product adheres to the rotor.
【０００７】このポンプを再起動する場合ステータ及び
ロータに付着した生成物が接する部分が生ずると、この
部分で摩擦抵抗が生じ過負荷となる。インバータ駆動の
ドライターボ真空ポンプでは、起動時のトルクが小さい
ため起動できない場合が発生していた。When the pump is restarted, if there is a portion where the product adhering to the stator and the rotor comes into contact, frictional resistance occurs at this portion, resulting in an overload. In the case of a dry turbo vacuum pump driven by an inverter, there was a case where the startup could not be performed due to a small torque at the time of startup.
【０００８】本発明の目的は、ポンプ起動時に、軸シー
ル部に供給するＮ2 ガスの圧力をロータ起動時の数秒間
加圧することにより、ロータが浮上し、ステータ及びロ
ータが生成物で接していた部分が離れて、摩擦抵抗がな
くなり正常に起動することが可能なターボ真空ポンプを
提供することにある。[0008] An object of the present invention is to increase the pressure of N 2 gas supplied to the shaft seal portion at the start of the pump for several seconds at the start of the rotor, so that the rotor floats and the stator and the rotor are in contact with each other by the product. It is another object of the present invention to provide a turbo vacuum pump which can be started normally without the frictional resistance due to the separated parts.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、排気口と吸気口を有するハウジングと、そのハウジ
ング内に固定されたステータと、前記ハウジング内に回
転自在に支承されたロータからなり、前記吸気口から吸
込まれた気体を前記排気口から直接大気に排気すること
のできる一体形の真空ポンプにおいて、軸シール部に供
給するＮ2 圧力を起動時数秒加圧することでロータを浮
上させ摩擦抵抗を減少させるものである。In order to achieve the above object, a housing having an exhaust port and an intake port, a stator fixed in the housing, and a rotor rotatably supported in the housing. In an integrated vacuum pump capable of exhausting gas sucked in from the intake port directly to the atmosphere from the exhaust port, the N 2 pressure supplied to the shaft seal portion is raised for several seconds at the time of startup to lift the rotor. It reduces frictional resistance.
【００１０】加圧するＮ2 ガスの圧力は１〜２kg／cm2
Ｇ と小さい値でロータを浮上させることができる。こ
れは、ロータの浮圧面積が同じなので、圧力の高い分、
ロータに掛かる力が大きくなり、軸方向に掛かる荷重が
大きくなる。その結果、ベアリングのアキシャルすき間
分だけロータが浮上する。The pressure of the N 2 gas to be pressurized is 1-2 kg / cm 2
The rotor can be levitated with a small value of G. This is because the floating pressure area of the rotor is the same,
The force applied to the rotor increases, and the load applied in the axial direction increases. As a result, the rotor floats by the axial clearance of the bearing.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施例を示し
た図で、ターボ真空ポンプの軸シール用のＮ2 ガス供給
元１５は、１〜数kg／cm2Ｇ で供給している。このＮ2
ガス供給元１５からポンプ軸シール配管２１が設けられ
ている。軸シール用Ｎ2 ガスは、ポンプ運転時０.５kg
／cm2Ｇとするため、減圧弁１４を取付け圧力を調節し
て、軸シール部２５と上ケース２４へパージしている。
また、供給圧が正常かどうかを圧力スイッチ１３にて検
知している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the present invention. An N 2 gas supply source 15 for sealing a shaft of a turbo vacuum pump is supplied at 1 to several kg / cm 2 G. This N 2
A pump shaft seal pipe 21 is provided from the gas supply source 15. Shaft seal for N 2 gas, pump operation at 0.5kg
In order to adjust the pressure to / cm 2 G, the pressure reducing valve 14 is attached and the pressure is adjusted to purge the shaft seal portion 25 and the upper case 24.
The pressure switch 13 detects whether the supply pressure is normal.
【００１２】本発明では、この軸シール配管２１の減圧
弁１４の前にバイパス配管２０を設け、制御装置１６か
らポンプ起動時の加速信号１７を受け電磁弁１８が開く
ようにした。ポンプ起動時のみ電磁弁１８を開き、軸シ
ール部へのＮ2 供給圧力をＮ2 ガス供給元１５の圧力と
同じ圧力を掛ける。そうするとロータ１が、吸込口６方
向に力を受け軸受７ａのアキシャルスキ間分上方向にロ
ータが浮上する。電磁弁１８はポンプ起動時の数秒間の
みタイマ１９により開くようにする。これにより、加速
時以外はＮ2 供給元１５より定常の量が供給される。In the present invention, a bypass pipe 20 is provided in front of the pressure reducing valve 14 of the shaft seal pipe 21 so that an acceleration signal 17 at the time of starting the pump is received from the control device 16 so that the electromagnetic valve 18 is opened. Only when the pump is started, the solenoid valve 18 is opened, and the N 2 supply pressure to the shaft seal portion is applied with the same pressure as the N 2 gas supply source 15 pressure. Then, the rotor 1 receives a force in the direction of the suction port 6 and floats upward in the axial gap of the bearing 7a. The solenoid valve 18 is opened by the timer 19 only for a few seconds when the pump is started. As a result, a steady amount is supplied from the N 2 supply source 15 except during acceleration.
【００１３】図２は本発明のポンプの起動時のタイムチ
ャートを示す。まず、ポンプの起動スイッチをＯＮする
と、加速信号がＯＮとなり、ポンプ起動時の加速信号１
７より電磁弁１８もＯＮとなり電磁弁１８が開いて、シ
ール用Ｎ2 ガス供給圧がガス供給元１５と同じ圧力で掛
かる。FIG. 2 shows a time chart when the pump of the present invention is started. First, when the start switch of the pump is turned ON, the acceleration signal is turned ON, and the acceleration signal 1 at the time of starting the pump is set.
7, the electromagnetic valve 18 is also turned on, the electromagnetic valve 18 is opened, and the N 2 gas supply pressure for sealing is applied at the same pressure as the gas supply source 15.
【００１４】これによりロータ１が浮上し、ロータ１後
面とステータ２後面のギャップ２５が広くなる。特に、
Ａｌエッチング装置等の反応生成物が多量に発生する装
置においては、このギャップ２５がなくなり、ポンプ起
動時の摩擦抵抗となるが、前記のようにロータを浮上さ
せ、摩擦抵抗を減少させた。ある程度回転力が付けば摩
擦抵抗の問題がなくなるので、タイマ１９で電磁弁１８
が閉まるように設置した。以上のことにより、加速時以
外はＮ2 供給元１５より定常の量が供給される。As a result, the rotor 1 floats, and the gap 25 between the rear surface of the rotor 1 and the rear surface of the stator 2 is widened. Especially,
In an apparatus such as an Al etching apparatus in which a large amount of reaction products are generated, the gap 25 is eliminated and frictional resistance is generated when the pump is started. However, as described above, the rotor is floated to reduce the frictional resistance. If a certain amount of rotational force is applied, the problem of frictional resistance disappears.
Was set to close. As described above, a steady amount is supplied from the N 2 supply source 15 except during acceleration.
【００１５】図３はポンプ停止時のステータ２とロータ
１のギャップを示す。FIG. 3 shows a gap between the stator 2 and the rotor 1 when the pump is stopped.
【００１６】ギャップ２５はギャップ２６よりも小さく
してある。この状態で生成物が付着していない場合は、
このギャップにて正常にポンプを起動させることが出来
るが、ポンプ使用中にロータ１とステータ２に生成物を
付着する。The gap 25 is smaller than the gap 26. If no product is attached in this state,
The pump can be started normally in this gap, but the product adheres to the rotor 1 and the stator 2 during use of the pump.
【００１７】このため狭い方のギャップ２５において、
ロータ１とステータ２に付着した生成物によりギャップ
がなくなり、ポンプ起動時に摩擦抵抗が生じ、ポンプが
起動できない場合が発生する。この場合に、シールガス
圧力を加圧することによりロータ１が浮上し、ギャップ
２５が大きくなり生成物との摩擦抵抗が減少しポンプが
正常に起動できる。For this reason, in the narrow gap 25,
The gaps are eliminated by the products adhered to the rotor 1 and the stator 2, and a frictional resistance is generated at the time of starting the pump, so that the pump cannot be started. In this case, by increasing the pressure of the seal gas, the rotor 1 floats, the gap 25 increases, the frictional resistance with the product decreases, and the pump can start normally.
【００１８】図４は、実際に供給したシールガス圧力と
ロータ１の浮上量を測定した値をグラフに示す。このグ
ラフでは軸シールガス圧力とロータ浮上量は、ほぼ比例
関係にあるため起動時電磁弁１８を数秒開く間に軸シー
ルガス圧力が上昇し、ロータ１が浮上し摩擦抵抗が減少
しポンプが正常に起動する。FIG. 4 is a graph showing the measured values of the actually supplied seal gas pressure and the flying height of the rotor 1. In this graph, the shaft seal gas pressure and the rotor floating amount are almost proportional to each other, so that the shaft seal gas pressure rises during opening the solenoid valve 18 for several seconds, the rotor 1 floats, the frictional resistance decreases, and the pump operates normally. To start.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明によれば、ポンプ運転中に発生し
た生成物がステータ２とロータ１の間に付着した場合で
も、ポンプ起動時に生成物によって摩擦抵抗が生じない
ギャップになるようロータを浮上させるため、正常な起
動が可能となる。According to the present invention, even when a product generated during the operation of the pump adheres to the gap between the stator 2 and the rotor 1, the rotor is formed so as to form a gap in which no frictional resistance is generated by the product when the pump is started. Because of the ascent, normal startup is possible.
【図１】本発明の実施例であるターボ真空ポンプの断面
図。FIG. 1 is a sectional view of a turbo vacuum pump according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１のタイムチャート。FIG. 2 is a time chart of FIG. 1;
【図３】図１のステータとロータのギャップを説明する
断面図。FIG. 3 is a sectional view illustrating a gap between the stator and the rotor in FIG. 1;
【図４】図１の軸シールガス圧力とロータ浮上量の関係
を説明する特性図。FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a shaft seal gas pressure and a rotor floating amount in FIG. 1;
【図５】従来のターボ真空ポンプの断面図。FIG. 5 is a sectional view of a conventional turbo vacuum pump.
１…ロータ、２…ステータ、３…シャフト、４ａ…遠心
圧縮ポンプ段、４ｂ…円周流圧縮ポンプ段、５…吸込み
ケーシング、６…吸気口、７ａ・７ｂ…軸受、８ａ…高
周波モータロータ、８ｂ…モータステータ、９…冷却ジ
ャケット、１０…モータケーシング、１１…冷却ジャケ
ット、１２…排気口、１３…圧力スイッチ、１４…減圧
弁、１５…Ｎ2 ガス供給元、１６…制御装置、１７…ポ
ンプ起動時の加速信号、１８…電磁弁、１９…タイマ
ー、２０…バイパス配管、２１…軸シール配管、２４…
上ケース、２５・２６…ロータとステータのすき間。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotor, 2 ... Stator, 3 ... Shaft, 4a ... Centrifugal compression pump stage, 4b ... Circular flow compression pump stage, 5 ... Suction casing, 6 ... Inlet, 7a / 7b ... Bearing, 8a ... High frequency motor rotor, 8b ... motor stator, 9 ... cooling jacket, 10 ... motor housing, 11 ... cooling jacket, 12 ... exhaust port, 13 ... pressure switch, 14 ... pressure reducing valve, 15 ... N 2 gas supply source, 16 ... controller, 17 ... pump Acceleration signal at start-up, 18 ... solenoid valve, 19 ... timer, 20 ... bypass pipe, 21 ... shaft seal pipe, 24 ...
Upper case, 25, 26 ... clearance between rotor and stator.
Claims (1)
のハウジング内に固定されたステータと、前記ハウジン
グ内に回転自在に支承されたロータからなり、前記吸気
口から吸込まれた気体を前記排気口から直接大気に排気
することのできる一体形の真空ポンプにおいて、軸受部
と、軸受部に供給される潤滑油がポンプ部内部に入いる
のを防止するための、軸シール部、前記シール部に供給
するシールガス圧をポンプ起動時に数秒間加圧させるた
めの電磁弁とタイマーを取付けて、この加圧により前記
ロータを浮上させ、前記ステータとの間に付着した生成
物と摩擦抵抗を減少させ、スムーズに起動することので
きることを特徴とするターボ真空ポンプ。A housing having an exhaust port and an intake port, a stator fixed in the housing, and a rotor rotatably supported in the housing, wherein the gas sucked from the intake port is exhausted. In an integrated vacuum pump that can be evacuated directly from the mouth to the atmosphere, a shaft seal portion and the seal portion for preventing a bearing portion and lubricating oil supplied to the bearing portion from entering the inside of the pump portion. Attach a solenoid valve and a timer to pressurize the seal gas pressure to be supplied to the pump for several seconds when the pump is started. This pressurization causes the rotor to float, reducing the products adhering to the stator and the frictional resistance. And a turbo vacuum pump characterized by being able to start smoothly.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5309298A JPH11257277A (en) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | Turbo vacuum pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5309298A JPH11257277A (en) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | Turbo vacuum pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11257277A true JPH11257277A (en) | 1999-09-21 |
Family
ID=12933150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5309298A Pending JPH11257277A (en) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | Turbo vacuum pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11257277A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003049771A (en) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Boc Edwards Technologies Ltd | Connection structure for vacuum pump, and vacuum pump |
| US11286934B2 (en) * | 2016-12-15 | 2022-03-29 | Leybold Gmbh | Vacuum pump system and method for operating a vacuum pump system |
-
1998
- 1998-03-05 JP JP5309298A patent/JPH11257277A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003049771A (en) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Boc Edwards Technologies Ltd | Connection structure for vacuum pump, and vacuum pump |
| JP4672204B2 (en) * | 2001-08-03 | 2011-04-20 | エドワーズ株式会社 | Vacuum pump connection structure and vacuum pump |
| US11286934B2 (en) * | 2016-12-15 | 2022-03-29 | Leybold Gmbh | Vacuum pump system and method for operating a vacuum pump system |
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