JPS62279281A - タ−ボ分子ポンプ - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は超高真空を発生させるために使用するターボ
分子ポンプに関するものである。

〔従来の技術〕

ターボ分子ポンプは分子流領域の気体に使用するもので
あり、大気圧状態から直接ターボ分子ポンプのみで排気
することは不可能である。

従って第４図）こ示すような排気系を構成する必要があ
る。図において（ａ）は真空チェンバー、（ｂ）はター
ボ分子ポンプ、忙）は荒引きポンプ、（ｄ）および（ｅ
）はバルブである。

かかる排気系において、バルブ（ｄ）および（ｅ）を開
放し、荒引きポンプ（ｃ）を運転し、−１０”トール程
度の分子流領域まで荒引きし、その後、ターボ分子ポン
プ（ｂ）を起動し、チェンバー（ａ）を超高真空領域ま
で排気を行なう。荒引きポンプ（ｃ）としては一般に油
回転真空ポンプが用いられる。

最近、粘性流領域から起動できるようなターボ分子ポン
プが考えられているが、これとて約１トールが上限であ
り、やはり油回転の荒引きポンプを使用しなければなら
ない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のターボ分子ポンプは上述のようにその後方に荒引
きポンプを必要とするので、配管が面倒であるし、設備
費用も高くなるという問題点があった。また油回転真空
ポンプのオイルが真空に悪影響をおよぼすという問題点
があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、荒引きポンプとターボ分子ポンプとを一体的に
構成し、大気圧状態から作動でき、かつオイルの影響を
受けないクリーンな超高真空を達成できるターボ分子ポ
ンプを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るターボ分子ポンプはターボ分子ポンプ部
の後段にドライ型の荒引きポンプ部としてネジポンプを
配置し、かつ単一の駆動モートルで駆動するようにして
ターボ分子ポンプ部と荒引きポンプ部とを一体化したも
のである。

〔作用〕

この発明におけるターボ分子ポンプは、ターボ分子ポン
プ部とドライ型の荒引きポンプ部とを備え、かつこれら
を単一のモートルで駆動できるように構成されているの
で、コンパクトであり排気系が簡略化され、かつドライ
型の荒引きポンプ部を使用しているのでオイルによる真
空の汚れが発生しない。

〔実施例〕

第１図乃至第３図はこの発明の一実施例を示し、第１図
は本発明のターボ分子ポンプの縦断面図であり、第２図
は駆動力伝達機構を説明する図であり、第３図は軸受部
を説明する図である。図において（Ａ）はターボ分子ポ
ンプ部、（Ｂ）は荒引きポンプ部、（１）は駆動用モー
トル、（２）はターボ分子ポンプの動！、（３）は静翼
、（４）はスペーサ、（５）は上ゲージング、（６）は
中間ケーシング、（力は下ケーシング、（８）はモート
ルケーシングである。駆動用モートル（１）は固定子（
９）、回転子（１０）、および回転軸（１１）からなる
。回転軸（１１）はケーシング（８）を上方へ突出して
その上端にターボ分子ポンプの動翼（２）が装着されて
いる。下ケーシング（力には第１のネジロータ（１２）
とこれに係合して回転する第２のネジロータ（１３）と
からなるネジポンプがドライ型の荒引きポンプとして配
置されている。第１のネジロータ（１２）の回転軸（１
４）は中間ケーシング（６）を貫通してモートルケーシ
ング（８）内に入っている。この回転軸（１４）には第
２図昏こ示すような円板形磁石（１６）が取り付けられ
ている。この円板形磁石（１６）＋こ対応して駆動用モ
ートルの回転軸（１１）にも円板形磁石（１５）が取り
付けられている。上ケーシング（５）の上部には吸気口
（１７）が設けられており真空チェンバー（図示せず）
に接続される。中間ケーシング（６）には連通孔（１８
）が設けＩ−１れでセｈ−かつ下ケーシング（７日二は
物ト気口（１９）が設けられている。回転軸（１１）、
第１のネジロータ（１２）の回転軸（１４）、第２のネ
ジロータ（１３）の回転軸（２ｏ）の下端の各々は第３
図に示す球面形軸受（２１）で支えられている。これら
回転軸の上端側は各々磁気軸受（２２）で支えられてい
る。なお回転軸（１１）には補助ベアリング（２，３）
が設けられている。

磁気軸受（２２）は固定側磁石（２２ａ）と回転側磁石
（２２ｂ）とがらなり互いに同心状に吸着しようとする
力を発生させるものであり、この実施例では制御形の磁
気軸受である。

球面形軸受（２１）は、第３図に示す如く、回転軸（１
１）の下端に取り付けられた球面部（２１ａ）を有し、
この球面部（２１ａ）＋こは回転方向（二対しポンプ作
用を行なう溝（２１ｂ）が設けられていて、球面の受皿
（２１ｃ）に載せられている。これらは潤滑油（２１ｄ
）中に配置されていて、回転軸（１１）か矢印の方向に
回転するとポンプ作用により潤滑膜（２１ｅ）を維持す
るようになっている。潤滑油としては蒸気圧が低くかつ
排気ガスに犯され難いものが使用される。

補助軸受（２３）は定常回転時は回転軸（１１）と若干
の隙間を保ち、磁気軸受（２２）が機能を失した際（起
動時、停止時、停電時等）＋こ、回転軸（１１）と接触
してこれを支える補助装置である。

第２図を参照して、第１の円板形磁石（１５）と第２の
円板形磁石（１６）は非接触状態でモートル（１）の回
転トルクをネジポンプの第１のネジロータ（１２）の回
転軸（１４）に伝達する手段であり、図から判るとあり
、等ピッチでＮ極、Ｓ極が着磁されている。

本発明のターボ分子ポンプは以−ヒのように構成されて
おり、モートル（１）が起動すると、ターボ分子ポンプ
部（Ａ）の動翼（２）が回転し、同時９こ荒引きポンプ
部（Ｂ）の第１のネジロータ（１２）も回転を始める。

そして、これに噛み合う第２のネジロータ（１３）も回
転を始める。かくしてネジポンプは連通孔（１８）より
吸気し、排気口（１９）より排気する。荒引きポンプ部
ＣＢ）は荒引き排気を担当するものであり、分子領域ま
で排気すると、それ以上の超高真空はターボ分子ポンプ
部（Ａ）により達成されることになる。つまり、大気圧
より１０−’　トール付近までは荒引きポンプ部が排気
を負担し、それより高真空側をターボ分子ポンプ部か負
担する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、荒引きポンプ部とター
ボ分子ポンプ部をコンパクト（こ一体化しているので、
排気系としての配管が容易になる他に各ポンプ部は１個
の共通モートルで駆動されるので、複雑な制御は特に必
要としないという効果がある。また、荒引きポンプとし
てネジポンプを使用しているのでクリーンな真空が実現
できるという効果がある。更に、軸受として潤滑油中に
没している球面形軸受を使用しているので軸受ロスが軽
減できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す９．断面図、第２図
は駆動連結部を示す図、第３図は球面軸受の詳細を示す
図、第４図は従来の排気系を示すブロック図である。 図において、（Ａ）はターボ分子ポンプ部、（Ｂ）は荒
引きポンプ部、（１）は駆動用モート／ｌ／、（１２）
は第１のネジロータ、（１３）は第２のネジロータ、（
１５）は第１の円板形磁石、（１６）は第２の円板形磁
石、（２１）は球面形軸受である。 なお、各図中同一符号は同一または相半部分を示す。 代理人　弁理士　　大　　岩　　増　　雄第１図 手続補正書（自発） １．事件の表示　　　特願昭６１−１２４００５号２、
発明の名称　　　ターボ分子ポンプ３、補正をする著 代表者　志　岐　守　哉 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６補正の内容 （１）明細書第３頁第１０行に「真空」とあるのを「真
空の質」と訂正する。 （２）同第５頁第４行に「ケーシング（８）」とあるの
を「モートルケーシング（８川と訂正する。 以　　上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ターボ分子ポンプ部と荒引きポンプ部とを備え、
   ターボ分子ポンプ部の排気側に荒引きポンプ部として互
   いに噛み合う一対のネジロータからなるネジポンプを配
   置し、ターボ分子ポンプ部の駆動用モートルで第１の円
   板形磁石を回転させることにより非接触で第２の円板形
   磁石を従動させ、これにより第１のネジロータを回転さ
   せ、第２のネジロータは第１のネジロータとの噛み合い
   により駆動されることを特徴とするターボ分子ポンプ。
2. （２）ターボ分子ポンプ部および荒引きポンプ部のそれ
   ぞれの回転軸の下端の軸受は潤滑油に没せられた球面形
   軸受とし、上方の軸受は磁気軸受とした特許請求の範囲
   第１項記載のターボ分子ポンプ。
3. （３）磁気軸受部には、起動および停止時に軸を支持し
   、定常時は軸と非接触である補助ベアリングを設けてい
   る特許請求の範囲第２項記載のターボ分子ポンプ。