JPH04136497A - ターボ真空ポンプ - Google Patents
ターボ真空ポンプInfo
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- JPH04136497A JPH04136497A JP2256925A JP25692590A JPH04136497A JP H04136497 A JPH04136497 A JP H04136497A JP 2256925 A JP2256925 A JP 2256925A JP 25692590 A JP25692590 A JP 25692590A JP H04136497 A JPH04136497 A JP H04136497A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/056—Bearings
- F04D29/057—Bearings hydrostatic; hydrodynamic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
- F04D17/168—Pumps specially adapted to produce a vacuum
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D23/00—Other rotary non-positive-displacement pumps
- F04D23/008—Regenerative pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/051—Axial thrust balancing
- F04D29/0513—Axial thrust balancing hydrostatic; hydrodynamic thrust bearings
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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。
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、排気口の圧力を大気圧とするターボ真空ポン
プに係り、特にコンパクトで使い勝手のよいターボ真空
ポンプに関する。
プに係り、特にコンパクトで使い勝手のよいターボ真空
ポンプに関する。
ターボ真空ポンプは、動翼を有する回転軸を高速回転さ
せ、気体に圧縮作用を及ぼすことにより、排気口を大気
圧にした状態で高真空まで排気できる気体輸送式真空ポ
ンプである。
せ、気体に圧縮作用を及ぼすことにより、排気口を大気
圧にした状態で高真空まで排気できる気体輸送式真空ポ
ンプである。
従来のターボ真空ポンプでは、例えば特開昭６２−２５
８１８６号公報に記載されたものが知られている。
８１８６号公報に記載されたものが知られている。
このポンプの構造を図面を用いて説明する。この従来の
ターボ真空ポンプは、第７図に示す構造のもので、吸気
口１１Ａ及び排気口１１Ｂを有するハウジング１１と、
このハウジング１１内に軸受１２を介して回転自在に支
持された回転軸１３と吸気口１１Ａ側から排気口１１Ｂ
側に至る間のハウジング１１内に順次配設された遠心圧
縮ポンプ段１４及び円周流圧縮ポンプ段１５とを備えて
いる。上記遠心圧縮ポンプ段１４は、第８ａ図〜第８ｃ
図に示すように、ハウジング１１の内壁に固定されたデ
イフユーザ固定板１４Ａと１回転軸１３に固嵌支持され
た羽根車１４Ｂとを交互に組合せて構成されている。上
記円周流圧縮ポンプ段１５は、第９ａ図、第９ｂ図に示
すように、ハウジング１１の内壁に固定された固定板１
５Ａと、回転軸１３に固嵌支持された羽根車１５Ｂとを
交互に組合わせて構成されている。回転軸１３は、これ
に締結した高周波モータ１６により駆動され、軸受１２
により支えられている。軸受１２の潤滑は、オイルタン
ク１７に貯蔵されている潤滑油を、円錐上管体１８によ
り吸い上げ回転軸１３の内部を通して軸受１２に供給し
ている。
ターボ真空ポンプは、第７図に示す構造のもので、吸気
口１１Ａ及び排気口１１Ｂを有するハウジング１１と、
このハウジング１１内に軸受１２を介して回転自在に支
持された回転軸１３と吸気口１１Ａ側から排気口１１Ｂ
側に至る間のハウジング１１内に順次配設された遠心圧
縮ポンプ段１４及び円周流圧縮ポンプ段１５とを備えて
いる。上記遠心圧縮ポンプ段１４は、第８ａ図〜第８ｃ
図に示すように、ハウジング１１の内壁に固定されたデ
イフユーザ固定板１４Ａと１回転軸１３に固嵌支持され
た羽根車１４Ｂとを交互に組合せて構成されている。上
記円周流圧縮ポンプ段１５は、第９ａ図、第９ｂ図に示
すように、ハウジング１１の内壁に固定された固定板１
５Ａと、回転軸１３に固嵌支持された羽根車１５Ｂとを
交互に組合わせて構成されている。回転軸１３は、これ
に締結した高周波モータ１６により駆動され、軸受１２
により支えられている。軸受１２の潤滑は、オイルタン
ク１７に貯蔵されている潤滑油を、円錐上管体１８によ
り吸い上げ回転軸１３の内部を通して軸受１２に供給し
ている。
また、特開平１−２６７３９２号公報に記載のように、
大気圧から排気可能なターボ真空ポンプの軸受に潤滑油
を用いない磁気軸受を使用する方法も考えられている。
大気圧から排気可能なターボ真空ポンプの軸受に潤滑油
を用いない磁気軸受を使用する方法も考えられている。
さらに、特開平１．−１８７３９６号公報に記載されて
いるターボ真空ポンプは、遠心圧縮ポンプ段及び円周流
圧縮ポンプ段とによりポンプ機構部を形成し、回転軸を
静圧気体軸受により支持する方法も考えられている。
いるターボ真空ポンプは、遠心圧縮ポンプ段及び円周流
圧縮ポンプ段とによりポンプ機構部を形成し、回転軸を
静圧気体軸受により支持する方法も考えられている。
さらに、排気口の圧力を減圧して高真空下の圧力を得る
ことができるターボ分子ポンプでは、特開昭６３−２５
９１９１号公報に記載されているように、動圧気体軸受
部に磁性流体などを封入し回転軸を支持する方法も考え
られている。
ことができるターボ分子ポンプでは、特開昭６３−２５
９１９１号公報に記載されているように、動圧気体軸受
部に磁性流体などを封入し回転軸を支持する方法も考え
られている。
第７ａ図〜第７ｃ図、第８ａ図、第８ｂ図に示すように
、羽根車１４Ｂとデイフユーザ固定板１４Ａ及び羽根車
１５Ｂと固定板１５Ａがそれぞれ軸方向に交互に￥１置
されているため、デイフユーザ固定板１４Ａと固定板１
５Ａとは二つ割差し込み構造とする必要があるなど、構
造的に複雑で、ある限度以上小型化するのは難しいとい
う問題があった。また、ポンプは縦軸構造でポンプ本体
の下端にあるオイルタンク１７から潤滑油を吸い上げ軸
受１２の潤滑を行う構造のため、ポンプの取付は方向に
一定の制限を設ける必要があった。また、油潤滑の玉軸
受を使用しているため、長時間使用するうちわずかであ
ってもポンプ流路内が油によって汚染される可能性があ
った。
、羽根車１４Ｂとデイフユーザ固定板１４Ａ及び羽根車
１５Ｂと固定板１５Ａがそれぞれ軸方向に交互に￥１置
されているため、デイフユーザ固定板１４Ａと固定板１
５Ａとは二つ割差し込み構造とする必要があるなど、構
造的に複雑で、ある限度以上小型化するのは難しいとい
う問題があった。また、ポンプは縦軸構造でポンプ本体
の下端にあるオイルタンク１７から潤滑油を吸い上げ軸
受１２の潤滑を行う構造のため、ポンプの取付は方向に
一定の制限を設ける必要があった。また、油潤滑の玉軸
受を使用しているため、長時間使用するうちわずかであ
ってもポンプ流路内が油によって汚染される可能性があ
った。
また、排気口の圧力を大気圧とするターボ真空ポンプの
軸受に磁気軸受を使用する方法は、潤滑油を用いていな
いので油による汚染の心配は全くないが、磁気軸受は制
御装置も含めて部品点数が多く大変高価なものであり、
また構造が複雑で小型化しにくいなどの問題があった。
軸受に磁気軸受を使用する方法は、潤滑油を用いていな
いので油による汚染の心配は全くないが、磁気軸受は制
御装置も含めて部品点数が多く大変高価なものであり、
また構造が複雑で小型化しにくいなどの問題があった。
また、排気口の圧力を大気圧とするターボ真空ポンプに
静圧気体軸受を使用する方法は、潤滑油を使用していな
いため油による汚染の心配はないが、圧縮空気を必要と
するため、装置が複雑で大型化するという問題があった
。さらに、遠心圧縮ポンプ段と円周流圧縮ポンプ段を備
えているため、ポンプ機構部のステータを二つ割差し込
み構造とする必要があり、ある限度以上小型化するのは
難しいという問題があった。
静圧気体軸受を使用する方法は、潤滑油を使用していな
いため油による汚染の心配はないが、圧縮空気を必要と
するため、装置が複雑で大型化するという問題があった
。さらに、遠心圧縮ポンプ段と円周流圧縮ポンプ段を備
えているため、ポンプ機構部のステータを二つ割差し込
み構造とする必要があり、ある限度以上小型化するのは
難しいという問題があった。
また、ターボ分子ポンプに動圧気体軸受を使用する方法
は、軸受部に磁性流体やフッ素オイル、または真空オイ
ル等を封入し、それらにより大気側と真空系のシール作
用及び軸受作用を行う作動流体として兼用するようにし
ている。しかし、磁性流体やフッ素オイル、または真空
オイル等をシール作用や作動流体として用いた場合、分
子ポンプの高速運転ができなく所望の性能が得がたく、
軸受部の構造が複雑になるという問題があった。
は、軸受部に磁性流体やフッ素オイル、または真空オイ
ル等を封入し、それらにより大気側と真空系のシール作
用及び軸受作用を行う作動流体として兼用するようにし
ている。しかし、磁性流体やフッ素オイル、または真空
オイル等をシール作用や作動流体として用いた場合、分
子ポンプの高速運転ができなく所望の性能が得がたく、
軸受部の構造が複雑になるという問題があった。
本発明の目的は、真空装置を油で汚染することがなく、
真空ポンプの取付は方向を自由に設定することができ、
真空ポンプの使い勝手がよく、コンパクトのターボ真空
ポンプを提供することにある。
真空ポンプの取付は方向を自由に設定することができ、
真空ポンプの使い勝手がよく、コンパクトのターボ真空
ポンプを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係るターボ真空ポ
ンプは、吸気口と排気口を有するハウジング内に、円筒
階段状の凸部角に周上に固定された羽根を設けたロータ
と、そのロータの羽根に細隙をもって対向させたステー
タによりポンプ段を形成するポンプ機構部と前記ポンプ
段のロータと締結される回転軸と前記ロータを駆動する
電動機部を有し、前記吸気口から吸い込んだ気体を前記
排気口から大気に排出することのできるターボ真空ポン
プにおいて、前記回転軸をラジアル気体軸受とスラスト
気体軸受で支持する構成にしている。
ンプは、吸気口と排気口を有するハウジング内に、円筒
階段状の凸部角に周上に固定された羽根を設けたロータ
と、そのロータの羽根に細隙をもって対向させたステー
タによりポンプ段を形成するポンプ機構部と前記ポンプ
段のロータと締結される回転軸と前記ロータを駆動する
電動機部を有し、前記吸気口から吸い込んだ気体を前記
排気口から大気に排出することのできるターボ真空ポン
プにおいて、前記回転軸をラジアル気体軸受とスラスト
気体軸受で支持する構成にしている。
また、第二の解決手段は、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円筒階段状の凸部角に周
状に固定された複数枚の羽根を設けたロータと、そのロ
ータ上の羽根に細隙をもって対向させ、内面階段状の凹
部に円周流圧縮ポンプ流路を設けたステータによりポン
プ段を形成するポンプ機構部と、前記ロータと締結され
回転自在に支持された回転軸と、前記ロータを駆動する
電動機部を有し、前記吸気口から吸入した気体を排気口
から大気に排出することができるターボ真空ポンプにお
いて、前記回転軸をラジアル気体軸受とグリース潤滑玉
軸受により支持し、前記電動機部を空冷する手段を備え
るように構成している。
ジングと、そのハウジング内に円筒階段状の凸部角に周
状に固定された複数枚の羽根を設けたロータと、そのロ
ータ上の羽根に細隙をもって対向させ、内面階段状の凹
部に円周流圧縮ポンプ流路を設けたステータによりポン
プ段を形成するポンプ機構部と、前記ロータと締結され
回転自在に支持された回転軸と、前記ロータを駆動する
電動機部を有し、前記吸気口から吸入した気体を排気口
から大気に排出することができるターボ真空ポンプにお
いて、前記回転軸をラジアル気体軸受とグリース潤滑玉
軸受により支持し、前記電動機部を空冷する手段を備え
るように構成している。
上記のように構成されたターボ真空ポンプにおいて、ロ
ータ形状が円筒階段状のためステータの一体構造化が可
能となり、ステータの加工と組立精度を向上することが
できるので、小型化することができる。また、ラジアル
気体軸受とスラスト気体軸受は、回転軸のラジアルとス
ラスト方向の振動及び負荷を非接触で支持することがで
きるので、回転軸即ちロータを高速で運転することがで
きる。また、ターボ真空ポンプの軸動力は、回転速度の
３乗、羽根車直径の５乗に比例するため、ロータをコン
パクトにし高速回転化することで、ターボ真空ポンプの
性能を変えずに軸動力を小さくでき、電動機等も容量の
小さなものが使用可能となり真空ポンプをコンパクトに
することができる。ラジアル、スラスト気体軸受は、大
気圧中の電動機部内に配置され、軸受潤滑用の油も必要
としていないので、ポンプ機構部と電動機部の間に特別
なシールを配置する必要がなく、排気流路が汚染される
こともない。さらに、動圧気体軸受を使用すれば、空気
源など一切不要で、きわめてシンプルな装置にすること
ができる。
ータ形状が円筒階段状のためステータの一体構造化が可
能となり、ステータの加工と組立精度を向上することが
できるので、小型化することができる。また、ラジアル
気体軸受とスラスト気体軸受は、回転軸のラジアルとス
ラスト方向の振動及び負荷を非接触で支持することがで
きるので、回転軸即ちロータを高速で運転することがで
きる。また、ターボ真空ポンプの軸動力は、回転速度の
３乗、羽根車直径の５乗に比例するため、ロータをコン
パクトにし高速回転化することで、ターボ真空ポンプの
性能を変えずに軸動力を小さくでき、電動機等も容量の
小さなものが使用可能となり真空ポンプをコンパクトに
することができる。ラジアル、スラスト気体軸受は、大
気圧中の電動機部内に配置され、軸受潤滑用の油も必要
としていないので、ポンプ機構部と電動機部の間に特別
なシールを配置する必要がなく、排気流路が汚染される
こともない。さらに、動圧気体軸受を使用すれば、空気
源など一切不要で、きわめてシンプルな装置にすること
ができる。
次に、第二の解決手段について説明する６動圧ラジアル
気体軸受とグリース潤滑玉軸受を用いたターボ真空ポン
プにおいて、動圧ラジアル気体軸受は、回転軸のラジア
ル方向の振動及び負荷を非接触で支持し、グリース潤滑
玉軸受は、回転軸のラジアル方向とスラスト方向の振動
及び負荷を支持する。ロータ形状が円筒階段状のためス
テータの一体構造化が可能となり、ステータの加工精度
を向上すると共にロータを小型化することができ、さら
に動圧ラジアル気体軸受を用いることで回転軸の直径を
大きくすることができるので軸の剛性を高くでき、振動
特性上有利になり、真空ポンプを高速で運転することが
できる。また、軸受に液体の潤滑油を使用していないた
め、特別なシール方法も必要なく、真空装置を油で汚染
する心配もない。真空装置への取付は方向も自由に設定
でき。
気体軸受とグリース潤滑玉軸受を用いたターボ真空ポン
プにおいて、動圧ラジアル気体軸受は、回転軸のラジア
ル方向の振動及び負荷を非接触で支持し、グリース潤滑
玉軸受は、回転軸のラジアル方向とスラスト方向の振動
及び負荷を支持する。ロータ形状が円筒階段状のためス
テータの一体構造化が可能となり、ステータの加工精度
を向上すると共にロータを小型化することができ、さら
に動圧ラジアル気体軸受を用いることで回転軸の直径を
大きくすることができるので軸の剛性を高くでき、振動
特性上有利になり、真空ポンプを高速で運転することが
できる。また、軸受に液体の潤滑油を使用していないた
め、特別なシール方法も必要なく、真空装置を油で汚染
する心配もない。真空装置への取付は方向も自由に設定
でき。
使い勝手も良好である。さらに、電動機部を空冷する手
段を備えているので、電動機や軸受で発生した熱を効果
的に取り去ることができる。
段を備えているので、電動機や軸受で発生した熱を効果
的に取り去ることができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明のターボ真空ポンプの一実施例を示す縦
断面図で、このターボ真空ポンプは１円周流羽根車３０
、ステータ３１及びフタ３２からなるポンプ機構部と、
ハウジング１１内に動圧ラジアル気体軸受３３と動圧ス
ラスト気体軸受３４によって回転自在に支持された回転
軸１３及び前記回転軸１３上の高周波モータ１６からな
る駆動部を備えている。
断面図で、このターボ真空ポンプは１円周流羽根車３０
、ステータ３１及びフタ３２からなるポンプ機構部と、
ハウジング１１内に動圧ラジアル気体軸受３３と動圧ス
ラスト気体軸受３４によって回転自在に支持された回転
軸１３及び前記回転軸１３上の高周波モータ１６からな
る駆動部を備えている。
前記円周流羽根車３０は、一方向の円筒階段状に形成さ
れ、各円筒階段状の凸部角には、複数枚の羽根３５が固
定されている。前記ステータ３１は、第２ａ図、第２ｂ
図に示すように、前記円周流羽根車３０に細隙をもって
対向し、かつ円周羽根車３０の羽根を囲むように通風路
３６の周方向１ケ所に仕切部３７が設けられている。仕
切部３７の円周流羽根車３０の回転方向の前方には吸入
口３６Ａが回転方向の後方には排出口３６Ｂが設けられ
ている。各段の吸入口３６Ａと排出口３６Ｂの位置は段
毎にづれており、吸入口３６Ａは前段の排出口３６Ｂと
直列に接続されている。
れ、各円筒階段状の凸部角には、複数枚の羽根３５が固
定されている。前記ステータ３１は、第２ａ図、第２ｂ
図に示すように、前記円周流羽根車３０に細隙をもって
対向し、かつ円周羽根車３０の羽根を囲むように通風路
３６の周方向１ケ所に仕切部３７が設けられている。仕
切部３７の円周流羽根車３０の回転方向の前方には吸入
口３６Ａが回転方向の後方には排出口３６Ｂが設けられ
ている。各段の吸入口３６Ａと排出口３６Ｂの位置は段
毎にづれており、吸入口３６Ａは前段の排出口３６Ｂと
直列に接続されている。
このように、上記円周流羽根車３０及び上記ステータ３
１は、一方向の円筒階段状で対向しているので、円周流
羽根車３０及びステータ３１は、各各一体成形にて形成
することができる。又、動圧ラジアル気体軸受３３は第
３図に示すように表面に溝３３ａを有し、動圧スラスト
気体軸受３４は表面に溝３４ａを有している。
１は、一方向の円筒階段状で対向しているので、円周流
羽根車３０及びステータ３１は、各各一体成形にて形成
することができる。又、動圧ラジアル気体軸受３３は第
３図に示すように表面に溝３３ａを有し、動圧スラスト
気体軸受３４は表面に溝３４ａを有している。
次に上述した本発明の一実施例の作用について説明する
。
。
前記動圧ラジアル気体軸受３３は、回転軸１３のラジア
ル方向の振動及び負荷を非接触で支持し、前記動圧スラ
スト気体軸３４は、回転軸１３のスラスト方向の振動及
び負荷を支持する６円周流羽根車３０とステータ３１を
各々一体で成形するため１円周流羽根車３０及びステー
タ３１の加工精度を向上することができる。また、動圧
ラジアル気体＃３３を用いることで、回転軸１３の直径
を大きくすることができるので、回転軸１３の剛性が高
くなり振動特性上も有利に働き、回転軸１３と一体形の
高周波モータ１６により円周流羽根車３ｏを高速で運転
することができる。
ル方向の振動及び負荷を非接触で支持し、前記動圧スラ
スト気体軸３４は、回転軸１３のスラスト方向の振動及
び負荷を支持する６円周流羽根車３０とステータ３１を
各々一体で成形するため１円周流羽根車３０及びステー
タ３１の加工精度を向上することができる。また、動圧
ラジアル気体＃３３を用いることで、回転軸１３の直径
を大きくすることができるので、回転軸１３の剛性が高
くなり振動特性上も有利に働き、回転軸１３と一体形の
高周波モータ１６により円周流羽根車３ｏを高速で運転
することができる。
円周流羽根車３ｏが高速駆動することにより、吸気口１
１Ａから吸入した気体は、吸入口３６Ａから通風路３６
内に入り、円周流羽根車３０の羽根３５に流入すると、
高速で回転する羽根３５により気体が周方向の速度を得
て遠心力によって羽根３５間から半径方向に排出され、
通風路３６内で減速して圧力回復をしたのち、渦を描い
て再び羽根３５間に入る。吸入口３６Ａから流入した気
体は、通風路３６を吸入口３６Ａがら排出口３６Ｂまで
通り抜ける間に上記の作用を数回繰返し、通風路３６内
をらせんねじ状に流れて円周流羽根車３０から十分エネ
ルギーを得ることができ、最終段の排出口３６Ｂと直接
接続されている排気口１１Ｂから大気に排気される。
１Ａから吸入した気体は、吸入口３６Ａから通風路３６
内に入り、円周流羽根車３０の羽根３５に流入すると、
高速で回転する羽根３５により気体が周方向の速度を得
て遠心力によって羽根３５間から半径方向に排出され、
通風路３６内で減速して圧力回復をしたのち、渦を描い
て再び羽根３５間に入る。吸入口３６Ａから流入した気
体は、通風路３６を吸入口３６Ａがら排出口３６Ｂまで
通り抜ける間に上記の作用を数回繰返し、通風路３６内
をらせんねじ状に流れて円周流羽根車３０から十分エネ
ルギーを得ることができ、最終段の排出口３６Ｂと直接
接続されている排気口１１Ｂから大気に排気される。
円周流羽根車３０は、上述したように気体に速度エネル
ギーを与えて圧力に変換する作用で高圧縮比を得ている
ので、円周流羽根車３０の高速回転が可能になれば、ポ
ンプの性能を上げることができる。さらに、ターボ真空
ポンプの軸動力は、回転速度の３乗、羽根車直径の５乗
に比例しているため、円周流羽根車３０をコンパクトに
し高速回転化することで、ターボ真空ポンプの性能を変
えずに軸動力を小さくでき、高周波モータ１６の容量の
小さなものが使用できターボ真空ポンプ本体を／ｈさく
できる。また、軸受に動圧ラジアル気体軸受３３と動圧
スラスト気体軸受３４を使用しているため、軸受潤滑用
の油がいらなく―ポンプ機構部と駆動部を分離する特別
なシール方法も必要ない５油を用いていないため、真空
装置を汚染することがなく、真空装置への取付は方向も
自由にでき、使い勝手も良好である。
ギーを与えて圧力に変換する作用で高圧縮比を得ている
ので、円周流羽根車３０の高速回転が可能になれば、ポ
ンプの性能を上げることができる。さらに、ターボ真空
ポンプの軸動力は、回転速度の３乗、羽根車直径の５乗
に比例しているため、円周流羽根車３０をコンパクトに
し高速回転化することで、ターボ真空ポンプの性能を変
えずに軸動力を小さくでき、高周波モータ１６の容量の
小さなものが使用できターボ真空ポンプ本体を／ｈさく
できる。また、軸受に動圧ラジアル気体軸受３３と動圧
スラスト気体軸受３４を使用しているため、軸受潤滑用
の油がいらなく―ポンプ機構部と駆動部を分離する特別
なシール方法も必要ない５油を用いていないため、真空
装置を汚染することがなく、真空装置への取付は方向も
自由にでき、使い勝手も良好である。
第４図は本発明のターボ真空ポンプの他の実施例を示す
縦断面図で、この図において第１図、第２ａ図、第２ｂ
図と同符号のものは同一部分である。このターボ真空ポ
ンプは、円周流羽根車３０、ステータ３１及びフタ３２
からなるポンプ機構部と、ハウジング１１内に動圧ラジ
アル気体軸受３３とグリース潤滑玉軸受３８によって回
転自在に支持された回転軸１３及び前記回転軸１３上の
高周波モータ１６からなる駆動部を備えている。
縦断面図で、この図において第１図、第２ａ図、第２ｂ
図と同符号のものは同一部分である。このターボ真空ポ
ンプは、円周流羽根車３０、ステータ３１及びフタ３２
からなるポンプ機構部と、ハウジング１１内に動圧ラジ
アル気体軸受３３とグリース潤滑玉軸受３８によって回
転自在に支持された回転軸１３及び前記回転軸１３上の
高周波モータ１６からなる駆動部を備えている。
この構成においても、第１図に示す実施例と同様な効果
を得ることができる。
を得ることができる。
次に第５図を用いて本発明の更に他の実施例であるター
ボ真空ポンプについて説明する。
ボ真空ポンプについて説明する。
第５図に示すように、この実施例と第４図に示す実施例
との相違点は、第４図に示す円周流羽根車３０とステー
タ３１からなる円周流圧縮ポンプ段４０の他に、ねじ溝
圧縮ポンプ段４１を設置した点である。第１図に示す実
施例においては、既に説明したように円周流ポンプ段が
気体に速度エネルギーを与えて圧力に変換する作用で高
圧縮比を得ることができる。従って、粘性流圧力域では
。
との相違点は、第４図に示す円周流羽根車３０とステー
タ３１からなる円周流圧縮ポンプ段４０の他に、ねじ溝
圧縮ポンプ段４１を設置した点である。第１図に示す実
施例においては、既に説明したように円周流ポンプ段が
気体に速度エネルギーを与えて圧力に変換する作用で高
圧縮比を得ることができる。従って、粘性流圧力域では
。
良い性能を発揮することができるが、中間流や分子流の
圧力域では作用が低下してしまう。そのため、真空ポン
プの到達圧力は、低真空領域に限定される。
圧力域では作用が低下してしまう。そのため、真空ポン
プの到達圧力は、低真空領域に限定される。
そこで、第５図に示す実施例においては、分子流圧力域
までの到達圧力を得るために、円周流圧縮ポンプ段４０
の低圧側に中間流１分子流で有効に作用するねし溝圧縮
ポンプ段４１を設置したのである。中間流、分子流で有
効に作用するポンプ段としては、遠心圧縮ポンプ段、軸
流圧縮ポンプ段などがあるが、遠心圧縮ポンプ段や軸流
圧縮ポンプ段は、ステータを二つ割れ差し込み構造にし
なければならなく、加工精度の維持が難しく、ポンプの
小形、高速回転化には不向きである。したがって、本実
施例のターボ真空ポンプにおいては、ねじ溝圧縮ポンプ
段４１と円周流圧縮ポンプ段４０により、ポンプの到達
圧力を高真空台にすることができる。
までの到達圧力を得るために、円周流圧縮ポンプ段４０
の低圧側に中間流１分子流で有効に作用するねし溝圧縮
ポンプ段４１を設置したのである。中間流、分子流で有
効に作用するポンプ段としては、遠心圧縮ポンプ段、軸
流圧縮ポンプ段などがあるが、遠心圧縮ポンプ段や軸流
圧縮ポンプ段は、ステータを二つ割れ差し込み構造にし
なければならなく、加工精度の維持が難しく、ポンプの
小形、高速回転化には不向きである。したがって、本実
施例のターボ真空ポンプにおいては、ねじ溝圧縮ポンプ
段４１と円周流圧縮ポンプ段４０により、ポンプの到達
圧力を高真空台にすることができる。
第６図は本発明の更に他の実施例を示すもので、この図
において第４図と同符号のものは同一部分である。この
実施例では、動圧ラジアル気体軸受３３とグリース潤滑
玉軸受３８を収納しているハウジング１１にファン３９
を設けている。
において第４図と同符号のものは同一部分である。この
実施例では、動圧ラジアル気体軸受３３とグリース潤滑
玉軸受３８を収納しているハウジング１１にファン３９
を設けている。
本実施例によれば、電動機１６やグリース潤滑玉軸受３
８で発生する熱を効果的に取り去ることができる。従っ
て、グリースの劣化が少なく軸受の寿命を長くすること
ができる。
８で発生する熱を効果的に取り去ることができる。従っ
て、グリースの劣化が少なく軸受の寿命を長くすること
ができる。
本発明によれば、大気圧から排気可能なターボ真空ポン
プの高速回転化が可能となり真空ポンプをコンパクトに
することができる。また、軸受潤滑用の油を使用してい
ないため、真空装置を油で汚染することがなく、さらに
真空ポンプの取付は方向を自由に設定することができ、
使い勝手のよい、真空ポンプが得られる。
プの高速回転化が可能となり真空ポンプをコンパクトに
することができる。また、軸受潤滑用の油を使用してい
ないため、真空装置を油で汚染することがなく、さらに
真空ポンプの取付は方向を自由に設定することができ、
使い勝手のよい、真空ポンプが得られる。
第１図は本発明の一実施例であるターボ真空ポンプを示
す縦断面図、第２ａ図は第１図に示す円周流羽根車の羽
根付近の拡大縦断面図、第２ｂ図は第２ａ図のＡ矢視拡
大断面平面図、第３図は気体軸受の外観図、第４図は本
発明の他の実施例であるターボ真空ポンプを示す縦断面
図、第５図は本発明の更に他の実施例であるターボ真空
ポンプを示す縦断面図、第６図は本発明の更に他の実施
例であるターボ真空ポンプを示す縦断面図、第７図は従
来のターボ真空ポンプを示す縦断面図、第８ａ図〜第８
ｃ図は第７図に示す遠心圧縮ポンプ段の拡大図で、第８
ａ図は縦断面図、第８ｂ図は第８ａ図のＡ矢視図、第８
ｃ図は第８ａ図のＢ矢視図、第９ａ図、第９ｂ図は第６
図に示す円周流圧縮ポンプ段の拡大図で、第９ａ図は縦
断面図、第９ｂ図は第９ａ図のイ矢視図である。 １１・・・ハウジング、ＩＩＡ・・・吸気口、ＩＩＢ・
・・排気口、１２・・・軸受、１３・・・回転軸、１４
・・・遠心圧縮ポンプ段、１５・・・円周流圧縮ポンプ
段、１６・・・高周波モータ、３０・・・円周流羽根車
、３１・・・ステータ、３３・・・動圧ラジアル気体軸
受、３４・・・動圧スラスト気体軸受、３６・・・通風
路、３８・・・グリース潤滑玉軸受、３９・・・ファン
、４０・・・円周流圧縮第 固 ｕＥ−−−，７１ドｌ！ｔ、Ｏ ノ、３・−一 回転Ｓ ｊ＋−−−ス１−ノ ３３−一一動五うシアツム気体ｆ！ｌＩｌ受■ 図 第 図 ■ 困 ｌＡ ｚ 第 図 １／Ａ 猶 図 ￥Ｊ３久図 図
す縦断面図、第２ａ図は第１図に示す円周流羽根車の羽
根付近の拡大縦断面図、第２ｂ図は第２ａ図のＡ矢視拡
大断面平面図、第３図は気体軸受の外観図、第４図は本
発明の他の実施例であるターボ真空ポンプを示す縦断面
図、第５図は本発明の更に他の実施例であるターボ真空
ポンプを示す縦断面図、第６図は本発明の更に他の実施
例であるターボ真空ポンプを示す縦断面図、第７図は従
来のターボ真空ポンプを示す縦断面図、第８ａ図〜第８
ｃ図は第７図に示す遠心圧縮ポンプ段の拡大図で、第８
ａ図は縦断面図、第８ｂ図は第８ａ図のＡ矢視図、第８
ｃ図は第８ａ図のＢ矢視図、第９ａ図、第９ｂ図は第６
図に示す円周流圧縮ポンプ段の拡大図で、第９ａ図は縦
断面図、第９ｂ図は第９ａ図のイ矢視図である。 １１・・・ハウジング、ＩＩＡ・・・吸気口、ＩＩＢ・
・・排気口、１２・・・軸受、１３・・・回転軸、１４
・・・遠心圧縮ポンプ段、１５・・・円周流圧縮ポンプ
段、１６・・・高周波モータ、３０・・・円周流羽根車
、３１・・・ステータ、３３・・・動圧ラジアル気体軸
受、３４・・・動圧スラスト気体軸受、３６・・・通風
路、３８・・・グリース潤滑玉軸受、３９・・・ファン
、４０・・・円周流圧縮第 固 ｕＥ−−−，７１ドｌ！ｔ、Ｏ ノ、３・−一 回転Ｓ ｊ＋−−−ス１−ノ ３３−一一動五うシアツム気体ｆ！ｌＩｌ受■ 図 第 図 ■ 困 ｌＡ ｚ 第 図 １／Ａ 猶 図 ￥Ｊ３久図 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、吸気口と排気口を有するハウジングと、そのハウジ
ング内に円筒階段状の凸部角に周状に固定された複数枚
の羽根を設けたロータと、そのロータ上の羽根に細隙を
もつて対向させ、内面階段状の凹部に円周流圧縮ポンプ
流路を設けたステータによりポンプ段を形成するポンプ
機構部と、前記ロータと締結され回転自在に支持された
回転軸と、前記ロータを駆動する電動機部を有し、前記
吸気口から吸入した気体を排気口から大気に排出するこ
とができるターボ真空ポンプにおいて、前記回転軸をラ
ジアル気体軸受とスラスト気体軸受とで支持したことを
特徴とするターボ真空ポンプ。 ２、請求項１記載のターボ真空ポンプにおいて、気体軸
受は、動圧気体軸受であることを特徴とするターボ真空
ポンプ。 ３、吸気口と排気口を有するハウジングと、そのハウジ
ング内に円筒階段状の凸部角に周状に固定された複数枚
の羽根を設けたロータと、そのロータ上の羽根に細隙を
もつて対向させ、内面階段状の凹部に円周流圧縮ポンプ
流路を設けたステータによりポンプ段を形成するポンプ
機構部と、前記ロータと締結され回転自在に支持された
回転軸と、前記ロータを駆動する電動機部を有し、前記
吸気口から吸入した気体を排気口から大気に排出するこ
とができるターボ真空ポンプにおいて、前記回転軸をラ
ジアル気体軸受とグリース潤滑玉軸受とにより支持した
ことを特徴とするターボ真空ポンプ。 ４、請求項３記載のターボ真空ポンプにおいて、ラジア
ル気体軸受は動圧気体軸受であることを特徴とするター
ボ真空ポンプ。 ５、請求項３記載のターボ真空ポンプにおいて、電動機
部に空冷する手段を設けたことを特徴とするターボ真空
ポンプ。 ６、請求項１または３記載のターボ真空ポンプにおいて
、円周流圧縮ポンプ段の吸入口側にねじ溝圧縮ポンプ段
を配置したことを特徴とするターボ真空ポンプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2256925A JP2928615B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | ターボ真空ポンプ |
| DE69109424T DE69109424T2 (de) | 1990-09-28 | 1991-09-25 | Turbovakuumpumpe. |
| EP91116371A EP0477924B1 (en) | 1990-09-28 | 1991-09-25 | Turbo vacuum pump |
| US07/767,666 US5451147A (en) | 1990-09-28 | 1991-09-30 | Turbo vacuum pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2256925A JP2928615B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | ターボ真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04136497A true JPH04136497A (ja) | 1992-05-11 |
| JP2928615B2 JP2928615B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=17299285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2256925A Expired - Lifetime JP2928615B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | ターボ真空ポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5451147A (ja) |
| EP (1) | EP0477924B1 (ja) |
| JP (1) | JP2928615B2 (ja) |
| DE (1) | DE69109424T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004511705A (ja) * | 2000-09-30 | 2004-04-15 | ライボルト ヴァークウム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 側路型ポンプとしてのポンプ |
| US20180180058A1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-06-28 | Nidec Corporation | Fan device and vacuum cleaner including the same |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4438812A1 (de) * | 1994-10-31 | 1996-05-02 | Leybold Ag | Reibungsvakuumpumpe mit Kühlung |
| CA2246504C (en) * | 1996-03-05 | 2005-01-11 | Shell Canada Limited | Downhole flow stimulation in a natural gas well |
| JP3010529B1 (ja) * | 1998-08-28 | 2000-02-21 | セイコー精機株式会社 | 真空ポンプ、及び真空装置 |
| US7682301B2 (en) | 2003-09-18 | 2010-03-23 | Thoratec Corporation | Rotary blood pump |
| US20070231135A1 (en) | 2006-03-31 | 2007-10-04 | Orqis Medical Corporation | Rotary Blood Pump |
| JP7463150B2 (ja) * | 2020-03-19 | 2024-04-08 | エドワーズ株式会社 | 真空ポンプ及び真空ポンプ用部品 |
| WO2023137526A1 (en) * | 2022-01-22 | 2023-07-27 | Nihill Jack | Heat engine |
Family Cites Families (11)
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|---|---|---|---|---|
| DE2138152C3 (de) * | 1971-07-30 | 1974-05-09 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Lageranordnung für den Läufer einer Turbomolekularpumpe |
| BE790969A (fr) * | 1971-11-16 | 1973-05-07 | Cit Alcatel | Pivot pour pompes moleculaires rotatives |
| FR2224009A5 (ja) * | 1973-03-30 | 1974-10-25 | Cit Alcatel | |
| DE2359456A1 (de) * | 1973-11-29 | 1975-06-05 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Turbomolekularvakuumpumpe mit gasgelagertem rotor |
| US4180370A (en) * | 1975-03-22 | 1979-12-25 | Kernforschungsanlage Julich Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Turbomolecular pump |
| JPS62153597A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Hitachi Ltd | 真空ポンプ |
| CH672666A5 (ja) * | 1986-11-27 | 1989-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| DE3728154C2 (de) * | 1987-08-24 | 1996-04-18 | Balzers Pfeiffer Gmbh | Mehrstufige Molekularpumpe |
| FI895719A7 (fi) * | 1988-03-30 | 1989-11-29 | Sholokhov Valery B | Turbomolekyläärinen tyhjöpumppu |
| FR2634829B1 (fr) * | 1988-07-27 | 1990-09-14 | Cit Alcatel | Pompe a vide |
| US5020969A (en) * | 1988-09-28 | 1991-06-04 | Hitachi, Ltd. | Turbo vacuum pump |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2256925A patent/JP2928615B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-09-25 EP EP91116371A patent/EP0477924B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-25 DE DE69109424T patent/DE69109424T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-30 US US07/767,666 patent/US5451147A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2004511705A (ja) * | 2000-09-30 | 2004-04-15 | ライボルト ヴァークウム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 側路型ポンプとしてのポンプ |
| JP4898076B2 (ja) * | 2000-09-30 | 2012-03-14 | ライボルト ヴァークウム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 側路型ポンプとしてのポンプ |
| US20180180058A1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-06-28 | Nidec Corporation | Fan device and vacuum cleaner including the same |
| US10641282B2 (en) * | 2016-12-28 | 2020-05-05 | Nidec Corporation | Fan device and vacuum cleaner including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2928615B2 (ja) | 1999-08-03 |
| EP0477924B1 (en) | 1995-05-03 |
| EP0477924A1 (en) | 1992-04-01 |
| US5451147A (en) | 1995-09-19 |
| DE69109424D1 (de) | 1995-06-08 |
| DE69109424T2 (de) | 1995-09-07 |
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