JPS6385292A - 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〕 本発明は排気口を大気圧とする真空ポンプに係り、半導
体製造装置などにおける清浄な真空を作り出すのに好適
な真空ポンプに関する。

〔従来の技術〕

従来の真空ポンプの構造を第８、図に示す、吸気口２Ａ
と排気口２Ｂを備え光ケーシング２内には。

ロータが納められ回転自在に支持されている。全体は軸
流ターボ分子ポンプ段３．付加分子ポンプ段４、遠心圧
縮ポンプ段５、渦流圧縮ポンプ段６を吸気口側から排気
口側に順次連設して構成されている。この種のポンプと
して関連するものには特開昭５１−３８１１３号などが
挙げられる。

上記の構成からなる真空ポンプを排気口２Ｂが大気圧の
状態で運転した場合、各ポンプ段における気体の流れは
、吸気側から排気側へ向かって分子流、中間流、粘性流
と変化する。一方、各ポンプ段が、最も有効に圧縮作用
をする（圧縮比が大きい、）圧力範囲はそれぞれ異なり
、渦流圧縮ポンプ段６が最も高い圧力範囲で有効に圧縮
作用をするため、最終圧縮ポンプ段として粘性流域での
圧縮を受は持っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、最終圧縮ポンプ段において。

渦流羽根車又は遠心羽根車が大気圧に近い圧力状態で作
動するため、これら最終羽根車で、は十分な圧縮比門得
ることができず、広い圧力範囲で高排気速度を得たり、
高真空を得るためには羽根車の段数を増やしたり、ある
いは補助ポンプを使用したりする必要があり、装置の木
型化などの問題があった。

すなわち、渦流圧縮ポンプ段６の最終羽根車は背圧が大
気圧の状態で運転されるが、渦流圧縮ポンプ段が最も高
い圧縮比を有するのは、１０〜３００　Ｔｏｒｒ程度の
圧力範囲であり、大気圧近傍の圧力範囲では圧縮比は急
激に低下する。このため。

渦流圧縮ポンプ段羽根車では上流側の羽根車に比べて小
さな圧縮比しか得られない。

まだ、遠心圧縮ポンプ段５を最終圧縮ポンプ段として使
用した場合も、大気圧近傍では圧縮比が低下するため、
最終段羽根車では十分な圧縮比を得ることが困難である
。

本発明の目的は、最終圧縮ポンプ段の圧縮比を向上させ
、排気口が大気圧の状態で有効に作動する小型で高性能
の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〕

上記目的は、真空ポンプ排気口に通じる排気通路途中に
、外部より供給された気体を高速で排気口に向けて噴出
する気体噴出口と、絞りを有する排気管を設け、この噴
出口より噴出する気体のエゼクタ効果により真空ポンプ
内の気体を排気し、最終圧縮ポンプ段位置での圧力を低
下させ、最終羽根車での圧縮比を増大させることにより
達成される。

〔作用〕

排気通路途中に設けた気体噴出口より排気口へ向けて高
速で噴出された気体は、排気管を通り。

排気口から排気されるが、この時気体噴出口より上流側
の気体分子もこの気体の高速流により排気される。この
ため、排気口を大気圧状態で運転した場合、気体噴出口
上流側の排気通路内の圧力は、大気圧以下に低下する。

、それによって、最終圧縮ポンプ段の背圧を大気圧以下
の真空状態に保つことができ、最終羽根車の圧縮比は背
圧を大気圧の状“態で運転した場合に比べて大きくなる
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、本発明の一実施例による真空ポンプの全体構造を
示す図である。

第１図において、回転軸１は吸気口２Ａと排気口２Ｂを
有するハウジング２内で軸受７によって回転自在に支持
されており、前記回転軸１の下端側に取り付けられたモ
ータ１０により駆動される。

５Ａとハウジング２に固定された固定円板５Ｂを交互に
配置して構成される遠心圧縮ポンプ段５と、第３図（ａ
）、（ｂ）、（ｃ）に示すように円周流羽根）ｉｔ６’
　Ａと固定円板６’　Ｂを交互に配置して構成される円
周流圧縮ポンプ段６′が、吸気口２Ａ側から排気口２Ｂ
側へと順次連設されている。

排気口２Ｂへ通じる排気通路２Ｃの途中には、高圧気体
入口１１より供給した高圧気体を排気口２Ｂに向かって
噴出する気体噴出ノズル１２を設けている。

第４図は、上記排気通路２Ｃの拡大図であり、高圧気体
入口１１より供給した高圧気体は、気体噴出口１２Ａよ
り噴出される。この時気体は膨張し、流速を増して、絞
りを有する排気管２Ｄ内へ流入する。この高速噴流の排
気作用により、気体噴出ノズル１２の近傍はエゼクタ式
真空ポンプとして作用する。

上記真空ポンプを運転し、吸気口２人の圧力が十分低下
した定常運転状態において、゛遠心圧縮ポンプ段５での
気体の流わけ分子流、又は中間流であり、遠心圧縮ポン
プ段５はその特性上分子流域。

中間流域で有効に圧縮作用をするため、十分な圧縮比が
得られる。一方１円周流圧縮ポンプ段６′での気体の流
れは粘性流となるが、上記気体噴出ノズル１２における
排気作用で１円周流圧縮ポンプ段６′の最終羽根車近辺
での圧力を１円ＭＪ流羽根車の特性が良好な圧力範囲に
保持しているため。

円周流圧縮ポンプ段６′全体で十分な圧縮比を得ること
ができる。

本実施例によれば１円周流圧縮ポンプ段６′での圧縮比
を向上させることができ、かつ羽根本部圧力も低下する
ため、低真空から高真空までの広い圧力範囲で性能の良
い真空ポンプが得られる。

本実施例では１分子流−城及び中間流域での真空ポンプ
要素として遠心圧縮ポンプ段５を用いたが。

第５図（ａ）〜（ｃ）に示すような軸流羽根車１３Ａと
固定羽根１３Ｂより構成される軸流ターボ分子ポンプ段
１３．第６図（ａ）、（ｂ）に示すような回転円板１４
Ａと固定円板１４Ｂより構成されるジーグバーンポンプ
段１４、第７図（ａ）。

（ｂ）に示すようなねじ羽根車１５Ａとハウジング２の
内壁により構成されるねじ圧縮ポンプ段１５あるいはこ
れらの要素を組み合わせたものを用いることも可能であ
る。また、同様に粘性流域での真空ポンプ要素として円
周流圧縮ポンプ段６′の代りに、遠心圧縮ポンプ段５を
用いることも可能である。

また、半導体製造装置用真空ポンプなどのように１反応
性ガスを排気する場合など、真空ポンプのシールガスや
排出ガス希釈用ガスを使用する際は、これらのガスの一
部を気体噴出ノズル１２に供給する高圧気体として使用
することにより、高圧気体供給装置が不要となり、装置
全体を小形化することができる。

（発明の効果〕 本発明によれば、真空ポンプの最終圧縮ポンプ段の背圧
が低下し、最終段羽根車が十分な圧縮比で作動する圧力
範囲で運転されるため、排気口が大気圧の状態における
最終圧縮ポンプ段の圧縮比は向上し、小形で、高真空域
まで有効に作動する真空ポンプが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の真空ポンプの全体構造を示す縦断面図
、第２図（ａ）は第１図の遠心圧縮ポンプ段の詳細を示
す断面図、第２図（ｂ）および（ｃ）は第２図（ａ）の
イ矢視図および口矢視図、第３図（ａ）は第１図の円周
流圧縮ポンプ段の詳細を示す断面図、第３図（ｂ）およ
び（Ｑ）は第３図（ａ）のハ矢視図および二矢視図、第
４図は本発明の真空ポンプにおける排気通路の拡大断面
図、第５図（ａ）〜第５図（ｃ）は本発明の真空ポンプ
の他の実施例を示し、細流ターボ分子ポンプ段の詳細図
、第６図（ａ）および第６図（ｂ）は本発明の真空ポン
プのさらに他の実施例を示し。 ジーグバーンポンプ段の詳細図、第７図（ａ）および第
７図（ｂ）は本発明の真空ポンプのさらに他の実施例を
示し、ねじ圧縮ポンプ段の詳細図、第８図は従来の真空
ポンプの断面図である。 ２Ｂ・・・排気口、２Ｃ・・・排気通路、２Ｄ・・・排
気管、第　　ｌ　　目 （ＣＬ）　　　早　２　口 （ｂ） 早　４　凹 ２Ｉ３−・・排気口 ／２Ａ・・・ル体１と口 第　！５　図 ＜ｂ） ／４Ｉ５・・・固定下Ｉ及 第　７　　目 （Ｑ、） （ｂ） １５計・わＬ１４橿早

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から成り、該ロータの回転に
   伴ない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一体型の真空ポンプにおいて、前
   記排気口に通じる排気通路内に、外部より供給された高
   圧気体を真空ポンプ内の気体の流れと同じ方向に噴出す
   る気体噴出口と、該気体噴出口の後流側に絞り部を有す
   る排気管部を設けたことを特徴とする真空ポンプ。