JPS6385286A - 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、清浄な真空が要求される装置１例えば半導体
製造装置等に好適な真空ポンプに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、回転機械の軸シール装置としては、例えば実公昭
１０−８７６８号公報に示されるものがある。

この軸シール装置は第８図に示すようにケーシング２０
０と一体となっている軸ハウジング２０１と、その中に
設置した軸受２０２と油の自給ポンプも兼ねる軸２０３
と、軸受保持用のスリーブ２０４、油タンク２０５と、
ケーシング２００と軸受ハウジング２０１との間の軸シ
ールであるラビリンス２０６と翼車２０７とから成って
いる。

軸２０３の下端から吸入された油は遠心力によってスリ
ーブ２０４の小孔から噴霧状になって吹き出し、軸受２
０２を潤滑して油タンク２０５へ戻る。軸受ハウジング
２０１の軸貫通部に設けた翼車２０７により、ラビリン
ス２０６を通じて微風を軸受ハウジング２０１内に送入
し、ケーシング２００内への油の浸入を防止している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来技術では、軸受ハウジング２０１と油
タンク２０５はラビリンス２０６の部分以外は密閉構造
となっているので、翼車２０７によって送り込まれた気
体によって軸受ハウジング２０１内の圧力が徐々に高く
なり、ついには気体を送り込めなくなる。すなわち翼車
２０７の流量と圧力の関係は一般に第９図に示す特性で
あり、軸回転起動前のＡ点から破線を矢印方向へたどり
、定常運転ではＢ点へと運転点が移る。

したがってこの軸受シール装置を真空ポンプに適用し、
運転中にケーシング２００内の圧力が変動して翼車２０
７の圧力が第９図のＢ点より高くなる場合や、ポンプ減
速で翼車２０７のポンプ能力が弱くなる場合には、軸受
ハウジング２０１からケーシング２００への逆流が生じ
、ケーシング２００内へ漏油する恐れがあった。

本発明の目的は、油潤滑軸受を使用する片持軸のｒ（空
ポンプにおいて、ポンプのいかなる運転状態においても
軸受箱からポンプ側への漏油がない真空ポンプを提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記の目的は、吸気口と排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とから成
り、前記ロータとステータとが、吸気側から遠心圧縮ポ
ンプ段、円周流圧縮ポンプ段で構成され、その駆動部室
を備える真空ポンプにおいて、排気口と連通ずる円周流
圧縮ポンプ段最終段と駆動部室との間にシール用の翼車
を同軸上に設け、この翼車の吸入口をフィルタを介して
駆動部室に接続し、前記翼車の吐出口を、軸貫通細隙部
を通して駆動部室に連通ずることにより達成される。

〔作用〕

ハウジングとケーシングを、オイルフィルタを備える接
続管で接続したことにより、ハウジングとケーシングと
の圧力差はオイルフィルタを備える接続管の抵抗分のみ
となり、シール用の翼車の運転点は定格運転点になって
シール用の翼車の前後の圧力差やポンプ能力が変化して
も運転点が逆流域へ移ることがなく、漏油を生じない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図により説明する。

第１図は高真空から大気へ直接排気する本発明の真空ポ
ンプの一実施例を示すもので、この図において、軸１２
はハウジング２２の中で軸受２１で支えられ、モータ１
６で駆動される。ハウジング２２の下部には油タンク２
３が設けられている。

この油タンク２３の中の潤滑油２３Ａは軸１２の中心に
設けたテーパ穴１２Ａの遠心力の作用によって吸い上げ
られ、軸受２１の上側に設けた小孔１２Ｂより軸１２の
外に噴句されて軸受２１を潤滑する。

ハウジング２２の上方にはケーシング１１が設けられて
いる。このケーシング１１内には、遠心圧縮ポンプ段〕
３、円周流圧縮ポンプ段１４、軸シール用円周流ポンプ
段１５が設置されている。

各々のロータはハウジング２２からケーシング１１内へ
貫通している軸１２上に固定されている。

吸入口１１Ａから吸入された気体は遠心圧縮ポンプ段１
３、円周流圧縮ポンプ段１４で圧縮され、吐出口１１Ｂ
より外部へ排気される。

遠心圧縮ポンプ段１３は第２図〜第４図に示すように後
退翼１３Ｇを有する開放形ロータ１３Ａとロータ背面に
而して回転順方向内向きの羽根１３Ｄを有するステータ
１３Ｂとから成っている。

この遠心圧縮ポンプ段１３は、圧力が高くて気体の流れ
が粘性流の場合は一般の遠心圧縮機として作用し、排気
が進んで圧力が低下し、気体の流れが中間流１分子流に
なるといわゆるドラッグポンプとして作用して高い圧縮
比を得る。

円周流圧縮ポンプ段１４は第５図〜第７図に示すように
外周に放射状の羽根１４Ｇを切ったロータ１４Ａと、ロ
ータ１４Ａと羽根１４Ｇに面して設けられた流路１４Ｄ
を有するステータ１４Ｂとから成っている。ステータ１
４Ｂの吐出口１４Ｅから吸入された気体はステータ１４
Ｂの吐出口１４Ｆに至るまでに、ロータ１４Ａから運動
エネルギーを得て流路１４Ｄ内で圧力に変換するという
作用を数回繰り返す。原理上円周流ポンプは中間流９分
子流では性能が低下するので粘性流のみの圧力領域を受
は持たせる。

軸シール用円周流ポンプ段１５のロータとステータは円
周流圧縮ポンプ段１４のものと同じ構造である。軸シー
ル用円周流ポンプ段１５の吸入口は第１図に示すように
途中にオイルフィルタ１７を設けた接続管１８によって
ハウジング２２に接続されている。また、吐出口は軸受
２１の設置部へ開口されている。

次に軸シール用円周流ポンプ段１５の動作を第９図を用
いて説明する。

ポンプ起動前はＡ点で、流れも圧力もない、ポンプを起
動して回転を上げていくと、シール用円周流ポンプ段１
５の運転点は接続管抵抗曲線Ｘ上を矢印の方向へ移動し
、定格運転点Ｃへ至る。この間、流量Ｑは常に正の値す
なわち軸受２１からの油蒸気を押し返す方向であり、ハ
ウジング２２からケーシング１１側への漏油はない、ま
た０点は流量雰のＡ点から離れているので、シール用円
周流ポンプ段前後の圧力がポンプ回転数が変動しても流
量は負になりにくい。

なお、上述の実施例ではハウジング２２内とケーシング
１１内の気体は同一で循環する形式としたが１両室の気
体を隔絶したい場合は、例えばシール用円周流ポンプ段
１５の吸入口に不活性ガスを供給し、オイルフィルタ１
７の出口の接続管１８を大気に開放することで目的を達
成できる。

また軸方向寸法が小さいことと小径で高圧が得られるこ
とからシール用に円周流ポンプを例示したが、ねじポン
プや遠心ポンプ等も適用が可能である。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によれば、シール用円周流ポンプ段と
、ハウジングとケーシングのオイルフィルタ付接続管に
より、如何なる運転状態においても軸封部に安定した気
流を供給し続けることができるので、油汚染のない清浄
な真空排気を行う真空ポンプを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の真空ポンプの一実施例の縦断面図、第
２図は本発明に用いられる遠心圧縮ポンプ段の具体的な
構造を示す縦断面図、第３図はそのロータの平面図、第
４図はそのステータの平面図、第５図は本発明に用いる
円周流圧縮ポンプ段の構造を示す縦断面図、第６図はそ
の羽根車の平面図、第７図はそのステータ平面図、第８
図は従来の軸シール装置の縦断面図、第９図は軸封部の
動作特性を示す説明図である。 １１・・・ケーシング、１１Ａ・・・吸気口、ＩＩＢ・
・・排気口、１２・・・軸、１３・・・遠心圧縮ポンプ
段、１４・・・円周流圧縮ポンプ段、１５・・・シール
用円周流ポンプ段、１６・・・モータ、１７・・・オイ
ルフィルタ。 １８・・・接続管、２１・・・軸受、２２・・・ハウジ
ング、２３・・・油タンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、吸気口と排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とから成り、前記ロータとス
   テータとが、吸気側から遠心圧縮ポンプ段、円周流圧縮
   ポンプ段、軸受で構成され、その駆動部室を備える真空
   ポンプにおいて、排気口と連通する円周流圧縮ポンプ段
   最終段と駆動室との間にシール用の翼車を同軸上に設け
   、この翼車の吸入口をフィルタを介して駆動室に接続し
   、前記翼車の吐出口を、軸貫通細隙部を通して駆動部室
   に連通したことを特徴とする真空ポンプ。