JPH11280690A - ターボ分子ポンプ - Google Patents
ターボ分子ポンプInfo
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- JPH11280690A JPH11280690A JP9998998A JP9998998A JPH11280690A JP H11280690 A JPH11280690 A JP H11280690A JP 9998998 A JP9998998 A JP 9998998A JP 9998998 A JP9998998 A JP 9998998A JP H11280690 A JPH11280690 A JP H11280690A
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- stator
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- pump
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロータＲとステータＳの径方向についての位
置関係を測定し把握することにより、ロータＲの回転翼
がステータＳの固定翼等に接触又は衝突する前に安全に
ポンプを停止させることができる安全性の高いターボ分
子ポンプを提供すること。 【解決手段】 ポンプケーシング内部にロータＲとステ
ータＳにより、翼排気部Ｌ１及び／又は溝排気部Ｌ２が
構成されたターボ分子ポンプにおいて、ロータＲとステ
ータＳの径方向についての位置関係を測定するセンサ４
０を設けたことを特徴とする。これにより、センサ４０
の出力でロータＲとステータＳの径方向についての位置
関係を把握でき、ロータの回転翼がステータの固定翼等
に接触又は衝突する前に安全にポンプを停止させること
ができる。
置関係を測定し把握することにより、ロータＲの回転翼
がステータＳの固定翼等に接触又は衝突する前に安全に
ポンプを停止させることができる安全性の高いターボ分
子ポンプを提供すること。 【解決手段】 ポンプケーシング内部にロータＲとステ
ータＳにより、翼排気部Ｌ１及び／又は溝排気部Ｌ２が
構成されたターボ分子ポンプにおいて、ロータＲとステ
ータＳの径方向についての位置関係を測定するセンサ４
０を設けたことを特徴とする。これにより、センサ４０
の出力でロータＲとステータＳの径方向についての位置
関係を把握でき、ロータの回転翼がステータの固定翼等
に接触又は衝突する前に安全にポンプを停止させること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速回転するロー
タにより気体の排気を行うようにしたターボ分子ポンプ
に関するものである。
タにより気体の排気を行うようにしたターボ分子ポンプ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のこの種のターボ分子ポンプ
の一例の構成を示す断面図である。このターボ分子は、
ポンプケーシングの内部にロータ（回転部）Ｒとステー
タ（固定部）Ｓにより翼排気部Ｌ１及び溝排気部Ｌ２が
構成されている。ポンプケーシングは、筒状の外ケーシ
ング１４及び基部１５と固定筒状部１６とが一体になっ
たステータＳとから主に構成されている。ロータＲは主
軸１０と回転筒状部１２とから主に構成されている。
の一例の構成を示す断面図である。このターボ分子は、
ポンプケーシングの内部にロータ（回転部）Ｒとステー
タ（固定部）Ｓにより翼排気部Ｌ１及び溝排気部Ｌ２が
構成されている。ポンプケーシングは、筒状の外ケーシ
ング１４及び基部１５と固定筒状部１６とが一体になっ
たステータＳとから主に構成されている。ロータＲは主
軸１０と回転筒状部１２とから主に構成されている。
【０００３】前記主軸１０と固定筒状部１６の間には駆
動用モータ１８と、その上下に上部ラジアル磁気軸受２
０及び下部ラジアル磁気軸受２２が設けられている。そ
して、主軸１０の下部には、主軸１０の下端のターゲッ
トディスク２４ａと、ステータＳ側の上下の電磁石２４
ｂを有するアキシャル磁気軸受２４が配置されている。
ターボ分子ポンプはこのような構成で、ロータＲが５軸
の能動制御を受けながら高速回転するようになってい
る。
動用モータ１８と、その上下に上部ラジアル磁気軸受２
０及び下部ラジアル磁気軸受２２が設けられている。そ
して、主軸１０の下部には、主軸１０の下端のターゲッ
トディスク２４ａと、ステータＳ側の上下の電磁石２４
ｂを有するアキシャル磁気軸受２４が配置されている。
ターボ分子ポンプはこのような構成で、ロータＲが５軸
の能動制御を受けながら高速回転するようになってい
る。
【０００４】回転筒状部１２の上部外周には、回転翼３
０が一体に設けられて羽根車を構成し、ケーシング１４
の内面には、回転翼３０と交互に配置される固定翼３２
が設けられている。そして高速回転する回転翼３０と静
止している固定翼３２との相互作用によって排気を行う
翼排気部Ｌ１を構成している。更に、翼排気部Ｌ１の下
方にはねじ溝排気部Ｌ２が設けられている。即ち、回転
筒状部１２には外周面にねじ溝３４ａが形成されたねじ
溝部３４が固定筒状部１６を囲むように設けられ、一
方、ステータＳには、このねじ溝部３４の外周を囲むね
じ溝部スペーサ３６が配置されている。また、ねじ溝排
気部Ｌ２は、高速回転するねじ溝部３４のねじ溝３４ａ
のドラッグ作用により排気を行う。
０が一体に設けられて羽根車を構成し、ケーシング１４
の内面には、回転翼３０と交互に配置される固定翼３２
が設けられている。そして高速回転する回転翼３０と静
止している固定翼３２との相互作用によって排気を行う
翼排気部Ｌ１を構成している。更に、翼排気部Ｌ１の下
方にはねじ溝排気部Ｌ２が設けられている。即ち、回転
筒状部１２には外周面にねじ溝３４ａが形成されたねじ
溝部３４が固定筒状部１６を囲むように設けられ、一
方、ステータＳには、このねじ溝部３４の外周を囲むね
じ溝部スペーサ３６が配置されている。また、ねじ溝排
気部Ｌ２は、高速回転するねじ溝部３４のねじ溝３４ａ
のドラッグ作用により排気を行う。
【０００５】上記のように翼排気部Ｌ１の下流側にねじ
溝排気部Ｌ２を有することで広い流量範囲に対応可能な
広域型ターボ分子ポンプが構成されている。ここの例で
は、ねじ溝排気部Ｌ２のねじ溝をロータＲ側に形成した
例を示しているが、ねじ溝をステータＳ側に形成するこ
とも広く行われている。
溝排気部Ｌ２を有することで広い流量範囲に対応可能な
広域型ターボ分子ポンプが構成されている。ここの例で
は、ねじ溝排気部Ｌ２のねじ溝をロータＲ側に形成した
例を示しているが、ねじ溝をステータＳ側に形成するこ
とも広く行われている。
【０００６】また、図示してはいないが、腐食性ガス等
を排気する場合には固定筒状部１６に入口を設け、駆動
用モータ１８と、その上下に上部ラジアル磁気軸受２０
及び下部ラジアル磁気軸受２２、ターゲットディスク２
４ａ、ステータＳ側の上下の電磁石２４ｂを有するアキ
シャル磁気軸受２４等を腐食性ガス等から保護するた
め、主軸１０と固定筒状部１６の間にＮ2ガス等の不活
性ガスを供給し固定筒状部１６と回転筒状部１２の間を
通して腐食性ガスと一緒に排気することも広く行われて
いる。
を排気する場合には固定筒状部１６に入口を設け、駆動
用モータ１８と、その上下に上部ラジアル磁気軸受２０
及び下部ラジアル磁気軸受２２、ターゲットディスク２
４ａ、ステータＳ側の上下の電磁石２４ｂを有するアキ
シャル磁気軸受２４等を腐食性ガス等から保護するた
め、主軸１０と固定筒状部１６の間にＮ2ガス等の不活
性ガスを供給し固定筒状部１６と回転筒状部１２の間を
通して腐食性ガスと一緒に排気することも広く行われて
いる。
【０００７】また、このＮ2ガス等の不活性ガスは反応
副生成物を発生しうるガスを排気する場合に、ポンプ内
部で生成する反応副生成物の固形化及びポンプ内部への
付着等を軽減させる効果もある。
副生成物を発生しうるガスを排気する場合に、ポンプ内
部で生成する反応副生成物の固形化及びポンプ内部への
付着等を軽減させる効果もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにポンプケ
ーシング内部にロータＲとステータＳにより翼排気部Ｌ
１及び溝排気部Ｌ２が構成されたターボ分子ポンプにお
いて、ロータＲの偏心等による回転異常や翼排気部Ｌ１
及び溝排気部Ｌ２の回転翼３０の温度膨脹及び回転翼３
０を構成する材料のクリープ膨脹等により、ステータＳ
の固定翼３２等に接触又は衝突し、ロータＲが過負荷と
なり停止するばかりではなく、ケーシング１４側に径方
向や周方向に多大な力が加わることになる。
ーシング内部にロータＲとステータＳにより翼排気部Ｌ
１及び溝排気部Ｌ２が構成されたターボ分子ポンプにお
いて、ロータＲの偏心等による回転異常や翼排気部Ｌ１
及び溝排気部Ｌ２の回転翼３０の温度膨脹及び回転翼３
０を構成する材料のクリープ膨脹等により、ステータＳ
の固定翼３２等に接触又は衝突し、ロータＲが過負荷と
なり停止するばかりではなく、ケーシング１４側に径方
向や周方向に多大な力が加わることになる。
【０００９】このような異常の力によりケーシング１４
や固定筒状部１６の破損或いはこれらの接合部の破断、
或いはこれらと外部との接合配管部の破断等を生じる可
能性がある。また、これらはターボ分子ポンプが用いら
れている処理装置の全体の真空系を破壊し、処理装置自
体や処理途中の製品への損害をもたらす他、処理ガスの
外部放出を招くことに繋がりかねない。そこでロータＲ
の回転翼３０がステータＳの固定翼３２等に接触又は衝
突する前に安全にターボ分子ポンプを停止させることが
要望されている。
や固定筒状部１６の破損或いはこれらの接合部の破断、
或いはこれらと外部との接合配管部の破断等を生じる可
能性がある。また、これらはターボ分子ポンプが用いら
れている処理装置の全体の真空系を破壊し、処理装置自
体や処理途中の製品への損害をもたらす他、処理ガスの
外部放出を招くことに繋がりかねない。そこでロータＲ
の回転翼３０がステータＳの固定翼３２等に接触又は衝
突する前に安全にターボ分子ポンプを停止させることが
要望されている。
【００１０】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、ロータＲとステータＳの径方向についての位置関係
を測定し把握することにより、ロータＲの回転翼がステ
ータＳの固定翼等に接触又は衝突する前に安全にポンプ
を停止させることができる安全性の高いターボ分子ポン
プを提供することを目的とする。
で、ロータＲとステータＳの径方向についての位置関係
を測定し把握することにより、ロータＲの回転翼がステ
ータＳの固定翼等に接触又は衝突する前に安全にポンプ
を停止させることができる安全性の高いターボ分子ポン
プを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、ポンプケーシング内部にロー
タとステータにより、翼排気部及び／又は溝排気部が構
成されたターボ分子ポンプにおいて、ロータとステータ
の径方向についての位置関係を測定するセンサを設けた
ことを特徴とする。これにより、センサの出力でロータ
とステータの径方向についての位置関係を把握でき、ロ
ータの回転翼がステータの固定翼等に接触又は衝突する
前に安全にポンプを停止させることができる。
請求項１に記載の発明は、ポンプケーシング内部にロー
タとステータにより、翼排気部及び／又は溝排気部が構
成されたターボ分子ポンプにおいて、ロータとステータ
の径方向についての位置関係を測定するセンサを設けた
ことを特徴とする。これにより、センサの出力でロータ
とステータの径方向についての位置関係を把握でき、ロ
ータの回転翼がステータの固定翼等に接触又は衝突する
前に安全にポンプを停止させることができる。
【００１２】また、請求項２に記載の発明は、センサは
溝排気部のロータの外側に位置するステータに設けたこ
とを特徴とする。
溝排気部のロータの外側に位置するステータに設けたこ
とを特徴とする。
【００１３】また、請求項３に記載の発明は、センサは
翼排気部又は溝排気部のロータの内側に位置するステー
タに設けたことを特徴とする。
翼排気部又は溝排気部のロータの内側に位置するステー
タに設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明に係るターボ分子
ポンプの構成例を示す断面図である。図１において、図
３と同一符号を付した部分は同一部分を示す。本ターボ
分子ポンプの構成は図３に示す従来のターボ分子ポンプ
と略同一である。相違する点は、溝排気部Ｌ２のロータ
Ｒのねじ溝部３４の外側に位置するステータＳのねじ溝
部スペーサ３６にロータＲとステータＳの径方向につい
ての位置関係を測定するセンサ４０を設けた点にある。
面に基づいて説明する。図１は本発明に係るターボ分子
ポンプの構成例を示す断面図である。図１において、図
３と同一符号を付した部分は同一部分を示す。本ターボ
分子ポンプの構成は図３に示す従来のターボ分子ポンプ
と略同一である。相違する点は、溝排気部Ｌ２のロータ
Ｒのねじ溝部３４の外側に位置するステータＳのねじ溝
部スペーサ３６にロータＲとステータＳの径方向につい
ての位置関係を測定するセンサ４０を設けた点にある。
【００１５】上記のようにステータＳのねじ溝部スペー
サ３６にセンサ４０を設けることにより、万一ロータＲ
の回転翼３０が外側のステータＳに接近した場合でも、
該センサ４０の出力でロータＲとステータＳの径方向の
位置関係の距離を把握することができるから、ロータＲ
がステータＳに接触する前に安全にポンプを停止するこ
とができる。
サ３６にセンサ４０を設けることにより、万一ロータＲ
の回転翼３０が外側のステータＳに接近した場合でも、
該センサ４０の出力でロータＲとステータＳの径方向の
位置関係の距離を把握することができるから、ロータＲ
がステータＳに接触する前に安全にポンプを停止するこ
とができる。
【００１６】図２は本発明に係るターボ分子ポンプの構
成例を示す断面図である。図２において、図３と同一符
号を付した部分は同一部分を示す。本ターボ分子ポンプ
の構成は図３に示す従来のターボ分子ポンプと略同一で
ある。相違する点は、溝排気部Ｌ２のロータＲの内側に
位置する固定筒状部１６にロータＲとステータＳの径方
向についての位置関係を測定するセンサ４１を設けた点
である。
成例を示す断面図である。図２において、図３と同一符
号を付した部分は同一部分を示す。本ターボ分子ポンプ
の構成は図３に示す従来のターボ分子ポンプと略同一で
ある。相違する点は、溝排気部Ｌ２のロータＲの内側に
位置する固定筒状部１６にロータＲとステータＳの径方
向についての位置関係を測定するセンサ４１を設けた点
である。
【００１７】上記のように溝排気部Ｌ２のロータＲの内
側に位置する固定筒状部１６にセンサ４１を設けること
により、万一ロータＲの回転翼３０が外側のステータＳ
に接近した場合でも、該センサ４１の出力でロータＲと
ステータＳの径方向の位置関係の距離を把握することが
できるから、ロータＲがステータＳに接触する前に安全
にポンプを停止することができる。なお、センサ４１の
取付け位置は、翼排気部Ｌ１の固定筒状部１６に設けて
もよい。
側に位置する固定筒状部１６にセンサ４１を設けること
により、万一ロータＲの回転翼３０が外側のステータＳ
に接近した場合でも、該センサ４１の出力でロータＲと
ステータＳの径方向の位置関係の距離を把握することが
できるから、ロータＲがステータＳに接触する前に安全
にポンプを停止することができる。なお、センサ４１の
取付け位置は、翼排気部Ｌ１の固定筒状部１６に設けて
もよい。
【００１８】また、上記のようにセンサ４１は回転筒状
部１２と固定筒状部１６の間の距離を測定するように、
固定筒状部１６に設けられているので、上述のようにＮ
2ガス等の不活性ガスの供給により、腐食性ガス等を排
気する場合には、センサ４１を腐食性ガス等から保護
し、反応副生成物を発生しうるガスを排気する場合には
径方向についての位置関係を測定する箇所へのポンプ内
部で生成する反応副生成物の付着等を防ぎ又は軽減させ
るため正確な位置測定が可能になる。
部１２と固定筒状部１６の間の距離を測定するように、
固定筒状部１６に設けられているので、上述のようにＮ
2ガス等の不活性ガスの供給により、腐食性ガス等を排
気する場合には、センサ４１を腐食性ガス等から保護
し、反応副生成物を発生しうるガスを排気する場合には
径方向についての位置関係を測定する箇所へのポンプ内
部で生成する反応副生成物の付着等を防ぎ又は軽減させ
るため正確な位置測定が可能になる。
【００１９】なお、図１及び図２におけるセンサ４０及
び４１の取付け位置は一例であり、これらセンサの取付
け位置はこれに限定されるものではなく、要はロータと
ステータの径方向についての位置関係を測定できる位置
であれば、どこでもよい。また、ターボ分子ポンプも翼
排気部Ｌ１と溝排気部Ｌ２の両者を備えた広域型ターボ
分子ポンプに限定されるものではなく、どちらか一方を
具備するターボ分子であってもよい。
び４１の取付け位置は一例であり、これらセンサの取付
け位置はこれに限定されるものではなく、要はロータと
ステータの径方向についての位置関係を測定できる位置
であれば、どこでもよい。また、ターボ分子ポンプも翼
排気部Ｌ１と溝排気部Ｌ２の両者を備えた広域型ターボ
分子ポンプに限定されるものではなく、どちらか一方を
具備するターボ分子であってもよい。
【００２０】ここで、安全にポンプを停止させるとは、
本ターボ分子ポンプを起動制御するコントローラ等に危
険な状況であることを表示又は警報を出力すること及び
ポンプを停止させることなど、所謂故障予知及び／又は
故障診断させることも含むものである。
本ターボ分子ポンプを起動制御するコントローラ等に危
険な状況であることを表示又は警報を出力すること及び
ポンプを停止させることなど、所謂故障予知及び／又は
故障診断させることも含むものである。
【００２１】上記ロータＲとステータＳの径方向につい
ての位置関係を測定するセンサには、例えば渦電流セン
サ等がある。また、上記実施の形態例では溝排気部Ｌ２
のねじ溝３４ａをロータＲ側のねじ溝部３４の外周に形
成した例を示しているが、該ねじ溝をステータＳ側のね
じ溝部スペーサ３６の内周面に形成した場合も同様であ
ることはもちろんである。
ての位置関係を測定するセンサには、例えば渦電流セン
サ等がある。また、上記実施の形態例では溝排気部Ｌ２
のねじ溝３４ａをロータＲ側のねじ溝部３４の外周に形
成した例を示しているが、該ねじ溝をステータＳ側のね
じ溝部スペーサ３６の内周面に形成した場合も同様であ
ることはもちろんである。
【００２２】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
ロータとステータの径方向についての位置関係を測定す
るセンサを設けたので、このセンサの出力でロータとス
テータの径方向の位置関係を把握することができ、ロー
タの偏心等による回転異常や翼排気部及び溝排気部等の
回転翼の温度膨脹及び回転翼材料のクリープ膨脹等によ
りステータに接触又は衝突する前に安全にポンプを停止
させることができると共に、ロータが過負荷となり停止
するばかりでなく、ケーシング側に径方向や周方向に多
大な力が加わることも無く、このような異常な力により
ステータを構成するケーシングや固定筒状部の破損ある
いはこれらの接合部の破断、あるいはこれらと外部との
接合配管の破断等を生じないようにすることが可能とな
る。よって、ターボ分子ポンプが用いられる処理装置の
全体の真空系の破壊に繋がらないように安全性の高いタ
ーボ分子ポンプを提供できる。
ロータとステータの径方向についての位置関係を測定す
るセンサを設けたので、このセンサの出力でロータとス
テータの径方向の位置関係を把握することができ、ロー
タの偏心等による回転異常や翼排気部及び溝排気部等の
回転翼の温度膨脹及び回転翼材料のクリープ膨脹等によ
りステータに接触又は衝突する前に安全にポンプを停止
させることができると共に、ロータが過負荷となり停止
するばかりでなく、ケーシング側に径方向や周方向に多
大な力が加わることも無く、このような異常な力により
ステータを構成するケーシングや固定筒状部の破損ある
いはこれらの接合部の破断、あるいはこれらと外部との
接合配管の破断等を生じないようにすることが可能とな
る。よって、ターボ分子ポンプが用いられる処理装置の
全体の真空系の破壊に繋がらないように安全性の高いタ
ーボ分子ポンプを提供できる。
【図１】本発明に係るターボ分子ポンプの構成例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明に係るターボ分子ポンプの構成例を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】従来のこの種のターボ分子ポンプの構成を示す
断面図である。
断面図である。
１０ 主軸 １２ 回転筒状部 １４ ケーシング １５ 基部 １６ 固定筒状部 １８ 駆動用モータ ２０ 上部ラジアル磁気軸受 ２２ 下部ラジアル磁気軸受 ２４ アキシャル磁気軸受 ３０ 回転翼 ３２ 固定翼 ３４ ねじ溝部 ３６ ねじ溝部スペーサ ４０ センサ ４１ センサ
Claims (3)
- 【請求項１】 ポンプケーシング内部にロータとステー
タにより、翼排気部及び／又は溝排気部が構成されたタ
ーボ分子ポンプにおいて、 前記ロータと前記ステータの径方向についての位置関係
を測定するセンサを設けたことを特徴とするターボ分子
ポンプ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のターボ分子ポンプにお
いて、 前記センサは前記溝排気部のロータの外側に位置するス
テータに設けたことを特徴とするターボ分子ポンプ。 - 【請求項３】 請求項１に記載のターボ分子ポンプにお
いて、 前記センサは前記翼排気部又は前記溝排気部のロータの
内側に位置するステータに設けたことを特徴とするター
ボ分子ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9998998A JPH11280690A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | ターボ分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9998998A JPH11280690A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | ターボ分子ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11280690A true JPH11280690A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=14262067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9998998A Pending JPH11280690A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | ターボ分子ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11280690A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000058628A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-05 | Seiko Instruments Inc. | Vacuum pump |
| JP2001329991A (ja) * | 2000-05-18 | 2001-11-30 | Alps Electric Co Ltd | ターボ分子ポンプ |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP9998998A patent/JPH11280690A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000058628A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-05 | Seiko Instruments Inc. | Vacuum pump |
| JP2001329991A (ja) * | 2000-05-18 | 2001-11-30 | Alps Electric Co Ltd | ターボ分子ポンプ |
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