JPH0765592B2 - Turbo molecular pump - Google Patents

Turbo molecular pump

Info

Publication number
JPH0765592B2
JPH0765592B2 JP61037866A JP3786686A JPH0765592B2 JP H0765592 B2 JPH0765592 B2 JP H0765592B2 JP 61037866 A JP61037866 A JP 61037866A JP 3786686 A JP3786686 A JP 3786686A JP H0765592 B2 JPH0765592 B2 JP H0765592B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
rotary
fixed
angle
molecular pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61037866A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62195491A (en
Inventor
守彦 木俣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP61037866A priority Critical patent/JPH0765592B2/en
Publication of JPS62195491A publication Critical patent/JPS62195491A/en
Publication of JPH0765592B2 publication Critical patent/JPH0765592B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、気体分子に特定方向の運動量を与えて排気
を行うターボ分子ポンプに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a turbo-molecular pump that gives gas molecules momentum in a specific direction for exhausting the gas.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第8図は、従来のターボ分子ポンプの一例を示し、第8
図においては、1は、回転翼車2の周面に設けられた回
転翼で、円筒状のケース3の内面に固定された固定翼4
に対応して設けられている。多数の回転翼1及び固定翼
4が交互に配列され、この両者の相対的な高速回転によ
ってターボ機能が形成され、気体分子に特定方向の運動
量を与える。そして、この配列の上方に吸気口5が設け
られると共に、その下方に排気口6が設けられる。
FIG. 8 shows an example of a conventional turbo molecular pump.
In the figure, reference numeral 1 denotes a rotary blade provided on a peripheral surface of a rotary impeller 2, and a fixed blade 4 fixed to an inner surface of a cylindrical case 3.
It is provided corresponding to. A large number of rotary blades 1 and fixed blades 4 are alternately arranged, and a turbo function is formed by the relative high speed rotation of both of them to give a momentum in a specific direction to gas molecules. The intake port 5 is provided above the array, and the exhaust port 6 is provided below the intake port 5.

回転翼車2は、ケース3内底部から立設されたモータ7
の駆動軸8の一端に固着されている。モータ7は、一般
的には、駆動軸8にロータマグネットが固着されたアウ
ターロータ型の構成とされている。
The rotary impeller 2 includes a motor 7 that is erected from the inner bottom of the case 3.
Is fixed to one end of the drive shaft 8. The motor 7 is generally of an outer rotor type in which a rotor magnet is fixed to a drive shaft 8.

第9図は、回転翼車2の周面に設けられた回転翼1とケ
ース3の内面に固定された固定翼4とを部分的に示して
いる。回転翼1及び固定翼4は、回転翼車2の周面及び
ケース3の内面に斜めに配設されており、吸気口5から
排気口6(第9図では、上方から下方)に向かう運動量
が気体分子に与えられる。回転軸8の軸心方向を とし、翼の面ベクトルを とすると、面ベクトル とがなす角αを吸気口5側で大きくし、排気口6側で小
さくして能率を高めていた。また、回転翼1及び固定翼
4の翼面の中心位置をrとすると、面ベクトル に対してなす角φ(第10図参照)は、π/2であった。
FIG. 9 partially shows the rotary blade 1 provided on the peripheral surface of the rotary impeller 2 and the fixed blade 4 fixed to the inner surface of the case 3. The rotary vanes 1 and the fixed vanes 4 are obliquely arranged on the peripheral surface of the rotary vane wheel 2 and the inner surface of the case 3, and the momentum from the intake port 5 to the exhaust port 6 (from upper to lower in FIG. 9). Is given to the gas molecule. The axis of the rotary shaft 8 And the wing face vector Then the face vector The angle α formed by and is increased on the intake port 5 side and decreased on the exhaust port 6 side to improve efficiency. If the center position of the blade surfaces of the rotary blade 1 and the fixed blade 4 is r, the surface vector The angle φ (see FIG. 10) formed with respect to was π / 2.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来のターボ分子ポンプでは、(φ=π/2)であるた
め、翼面で反射した分子は、平均に於いて翼の回転円筒
面の接線方向にはじき飛ばされる。従って、次段の翼面
の中心より外側に分子が衝突し、翼が有効に使われてい
ない。また、(α>20゜)では、回転数を上昇してもポ
ンプの効率が向上し難い問題があった。
In the conventional turbo molecular pump, since (φ = π / 2), the molecules reflected on the blade surface are repelled in the tangential direction of the rotating cylindrical surface of the blade on average. Therefore, the molecules collide with the outside of the center of the blade surface of the next stage, and the blade is not used effectively. Further, when (α> 20 °), there was a problem that the efficiency of the pump was difficult to improve even if the rotation speed was increased.

従って、この発明の目的は、回転翼又は固定翼の翼面の
排気機能が向上されたターボ分子ポンプを提供すること
にある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a turbo-molecular pump having an improved exhaust function on the blade surface of a rotary blade or a fixed blade.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明では、固定翼に対し、回転翼を高速回転させて
分子に特定方向の運動量を与えるようにしたターボ分子
ポンプにおいて、 軸心方向において外径が略一定の回転翼車の周面に回転
翼が設けられ、 回転翼車の軸心方向をZとし、回転翼の翼面及び固定翼
の翼面の中心位置をrとする円柱座標で、回転翼及び固
定翼の少なくとも、一方の翼面の面ベクトルAとZのな
す角をαとし、rとAとのなす角を(π−φ)とする時
に、(φ<(π/2))なる角φをα及び翼のピッチLzに
応じて適応的に定めることによって、翼面で反射した分
子の方向が平均に於いて次段又は次々段の翼面の中心側
に向けられるようにされている。
In this invention, in a turbo molecular pump in which a rotating blade is rotated at a high speed with respect to a fixed blade to give momentum in a specific direction to a molecule, the rotor is rotated on the peripheral surface of a rotating impeller whose outer diameter is substantially constant in the axial direction. At least one of the rotor blades and the fixed blades is provided in a cylindrical coordinate system in which the blades are provided, the axial direction of the rotor wheel is Z, and the center position of the blade surfaces of the rotor blades and the fixed blades is r. Let α be the angle formed by the surface vectors A and Z of r, and (π-φ) be the angle formed by r and A. Let α be the angle φ of (φ <(π / 2)) and α be the blade pitch Lz. Accordingly, the direction of the molecules reflected on the blade surface is oriented toward the center side of the blade surface of the next stage or the next stage on average, by adaptively determining.

〔作用〕[Action]

翼面で反射した分子が次段又は次々段の翼面の外側でな
く、平均に於いては、中心に衝突するようになされてい
る。ターボ分子ポンプ内の分子の流れが翼面の中心部に
集まり、翼の外側と内側にあるギャップからすり抜けて
しまう分子が少なくなるので、翼の機能が向上する。
The molecules reflected on the blade surface collide not with the outside of the blade surface of the next stage or the next stage but with the center on the average. The flow of molecules in the turbo molecular pump concentrates at the center of the blade surface, and the number of molecules that pass through the gap between the outside and the inside of the blade is reduced, so that the function of the blade is improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below.

この例は、翼面での分子の反射が余弦則に従う場合であ
る。
An example of this is where the reflection of molecules on the wing surface follows the cosine law.

この一実施例では、翼面で反射した分子が次段又は次々
段の翼の中心に平均に於いて衝突するような角度φを定
める。第1図に示すように、翼面の中心の位置ベクトル と翼面の面ベクトル のなす角は、(π−φ)であるが、この角度φを定める
前にφの から見た角度φ′を定める。
In this embodiment, the angle φ is determined so that the molecules reflected on the blade surface collide with the center of the blade of the next stage or the next stage at the average. As shown in Fig. 1, the position vector of the center of the wing surface And wing face vector The angle formed by is (π-φ), but before determining this angle φ, Determine the angle φ ′ seen from.

第2図Aにおいて、A1は、面ベクトル に直交する面への射影成分を示している。第2図Aにお
ける2点鎖線11は、回転翼及び回転翼の中心が描く軌跡
を示し、回転翼は、接線方向の速度vを有する。また、
第2図BにおいてA2は、面ベクトル に直交する面への射影成分を示している。第2図Bは、 に多段に設けられた構成の回転翼及び回転翼の連続する
三段の部分を示している。第2図Bにおいて、一点鎖線
12,13,14は、各翼面の中心の軌跡を示している。各翼面
の面ベクトルは、 に対して等しくαの角度でもって傾斜して取り付けられ
ると共に、傾きが交互に逆とされ、第2図Bにおいて、
上から下に向かう方向の運動量が分子に与えられる。ま
た、Lzが翼のピッチ即ち、回転翼と固定翼の中心の の間隔である。
In FIG. 2A, A1 is a surface vector The projection component on the plane orthogonal to is shown. A two-dot chain line 11 in FIG. 2A indicates a locus drawn by the rotor and the center of the rotor, and the rotor has a velocity v in the tangential direction. Also,
In FIG. 2B, A2 is a surface vector The projection component on the plane orthogonal to is shown. FIG. 2B shows 3 shows a rotary blade having a multi-stage configuration and a continuous three-stage portion of the rotary blade. In FIG. 2B, the alternate long and short dash line
12, 13 and 14 show the loci of the centers of the blade surfaces. The surface vector of each wing surface is To be mounted at an angle of α equal to, and the tilts are alternately reversed, and in FIG. 2B,
Momentum in the direction from top to bottom is given to the molecule. Also, Lz is the pitch of the blade, that is, the center of the rotor and the fixed blade. Is the interval.

第2図A及び第2図Bの要部を夫々拡大して第3図A及
び第3図Bに示す。第2図及び第3図において、P点で
反射した分子が次段翼面の中心の軌跡上の点Qを指向し
なければならない。それ故、 のなす角度を(π−φ′)とすれば、 の間には、次の関係がある。
The essential parts of FIGS. 2A and 2B are enlarged and shown in FIGS. 3A and 3B, respectively. In FIGS. 2 and 3, the molecule reflected at the point P must point to the point Q on the locus of the center of the next-stage blade surface. Therefore, If the angle formed by is (π−φ ′), There are the following relationships.

2rcosφ′sinφ′=Lztanα 即ち、sin2φ′=(Lz/r)tanα また、φとφ′の関係は、第3図より tanφ=tanφ′/sinα で与えられ、r,Lz,αを与えると、φが定まる。若し、
回転翼又は固定翼の一方のみに(π/2)より小さなφを
与えるときは、ピッチを2倍にして、2Lzとすれば良
い。
2rcosφ′sinφ ′ = Lztanα That is, sin2φ ′ = (Lz / r) tanα Moreover, the relation between φ and φ ′ is given by tanφ = tanφ ′ / sinα from Fig. 3, and if r, Lz, α are given, φ is determined. Young
When giving φ smaller than (π / 2) to only one of the rotary blade or the fixed blade, the pitch should be doubled to 2Lz.

次に、回転翼及び又は固定翼に対して、上述のようにし
て求めたφなる角度を実際に持たせる方法の一例を第4
図及び第5図に示す。第4図A及び第4図Bは、回転翼
の構造を示し、第5図A及び第5図Bは、固定翼の構造
を示す。第4図A及び第5図Aは、 から見た翼の形状をハッチングして示し、第4図B及び
第5図Bは、 から見た翼の形状をハッチングして示す。なお、翼の厚
みを0とし、翼の径方向の長さをdとし、翼の の幅をbとした。また、第4図において、15は、回転翼
が取り付けられる回転翼車の外周面を示し、第5図にお
いて、16は、固定翼が取り付けられるケースの内周面を
示す。
Next, a fourth example of a method of actually giving the angle φ obtained as described above to the rotary blade and / or the fixed blade
It is shown in FIGS. 4A and 4B show the structure of a rotary blade, and FIGS. 5A and 5B show the structure of a fixed blade. 4A and 5A show The shape of the wing viewed from is shown by hatching, and FIGS. 4B and 5B show The shape of the wing viewed from is shown by hatching. The thickness of the blade is 0, the radial length of the blade is d, and Was set to b. Further, in FIG. 4, reference numeral 15 indicates the outer peripheral surface of the rotary impeller to which the rotary blades are attached, and in FIG. 5, 16 indicates the inner peripheral surface of the case to which the fixed blades are attached.

翼は、(φ=π/2)の時の の辺の角度を傾けて、 に直交する面への射影が(π−φ′)になされる。これ
が回転翼であるとすると、固定翼は、回転翼と逆に傾け
ることになる。
Wings are at (φ = π / 2) Tilt the angle of the side of The projection on the plane orthogonal to is (π−φ ′). If this is a rotary wing, the fixed wing will tilt opposite to the rotary wing.

一例として、(r=25cm,Lz=4cm,α=15゜)とすれ
ば、(φ′=88.77゜,φ=89.68゜)と設定される。ま
た、固定翼のみに、φを与えると、(r=25cm,α=35
゜)として、上記の例と同じピッチでも、Lzが2倍とな
るから、(Lz=8cm)となり、(φ′=83.53゜,φ=8
6.28゜)となる。
As an example, if (r = 25 cm, Lz = 4 cm, α = 15 °), then (φ ′ = 88.77 °, φ = 89.68 °) is set. If φ is given only to the fixed wing, (r = 25cm, α = 35
)), Even with the same pitch as the above example, Lz is doubled, so (Lz = 8cm), and (φ ′ = 83.53 °, φ = 8
6.28 °).

第6図及び第7図は、回転翼及び固定翼にφなる角度を
持たせる方法の他の例を示す。第6図A及び第6図B
は、回転翼(ハッチングして示す)を から見た形状及び回転翼を から見た形状を夫々示している。また、第7図A及び第
7図Bは、固定翼(ハッチングして示す)を から見た形状及び固定翼を から見た形状を夫々示している。これらの第6図及び第
7図から明らかなように、αなる角度で取り付けられた
翼の先端を斜め下方に押し下げることにより、翼面の面
ベクトル に直交する面への射影が(π−φ′)となされる。この
第6図及び第7図に示す取り付け方法は、翼の の幅がb′で示すように、第4図及び第5図における幅
bよりも大きくなる。
FIG. 6 and FIG. 7 show another example of a method of giving an angle of φ to the rotary blade and the fixed blade. 6A and 6B
Shows the rotor blades (hatched) From the shape and rotor seen from The respective shapes as viewed from are shown. 7A and 7B show fixed blades (shown by hatching). The shape and fixed wing seen from The respective shapes as viewed from are shown. As is clear from FIGS. 6 and 7, by pushing down the tip of the wing attached at an angle α, the plane vector of the wing surface can be reduced. The projection onto the plane orthogonal to is (π−φ ′). The mounting method shown in FIGS. 6 and 7 is Is larger than the width b in FIGS. 4 and 5, as indicated by b '.

また、前述の説明では、翼面での分子の反射が余弦則に
従うものとしている。しかし、翼面への分子の入射角,
分子の種類によっては、余弦則からのずれのあることが
知られている。回転数が大きくなると、分子の入射角が
小さくなり鏡面反射に近づく傾向にある。従って、前出
の理論式によって、角度φを決めるのに限らず、実験的
に最適な角度φを決めるようにしても良い。
Further, in the above description, it is assumed that the reflection of molecules on the blade surface follows the cosine law. However, the angle of incidence of molecules on the wing surface,
It is known that there is a deviation from the cosine law depending on the type of molecule. As the number of rotations increases, the incident angle of molecules tends to decrease, and mirror reflection tends to occur. Therefore, not only the angle φ is determined by the above theoretical formula, but the optimum angle φ may be determined experimentally.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明に依れば、ターボ分子ポンプ内の分子の流れが
翼の中心部に集まり、回転翼の先端とケースの内周面の
間に存在するギャップ或いは固定翼の先端と回転翼車の
外周面の間に存在するギャップからすり抜ける分子を減
少させることができ、翼の機能の向上を図ることができ
る。この結果は、αの大きな場合、真空度の高い場合に
著しく生じる。
According to this invention, the flow of molecules in the turbo molecular pump is gathered at the center of the blade, and the gap existing between the tip of the rotary blade and the inner peripheral surface of the case or the tip of the fixed blade and the outer circumference of the rotary impeller. Molecules that slip through the gaps existing between the faces can be reduced, and the function of the blade can be improved. This result remarkably occurs when α is large and the degree of vacuum is high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は翼面の面ベクトルが回転軸となす角度の説明に
用いる略線図、第2図及び第3図は面ベクトルと回転軸
のなす角度を定める時の説明に用いる略線図、第4図及
び第5図は回転翼及び固定翼の形状の一例の説明に用い
る略線図、第6図及び第7図は回転翼及び固定翼の形状
の他の例の説明に用いる略線図、第8図はこの発明を適
用することができる従来のターボ分子ポンプの一例の断
面図、第9図は従来のターボ分子ポンプの回転翼及び固
定翼の説明に用いる略線図、第10図は従来のターボ分子
ポンプにおける翼面の面ベクトルが回転軸となす角度の
説明に用いる略線図である。 図面における主要な符号の説明
FIG. 1 is a schematic diagram used for explaining an angle formed by a plane vector of a blade surface with a rotation axis, and FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams used for explaining an angle formed by a plane vector and a rotation axis. FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams used to describe an example of the shapes of the rotary blade and the fixed blade, and FIGS. 6 and 7 are schematic lines used to describe another example of the shapes of the rotary blade and the fixed blade. FIG. 8 is a cross-sectional view of an example of a conventional turbo molecular pump to which the present invention can be applied, and FIG. 9 is a schematic diagram used to describe a rotary blade and a fixed blade of a conventional turbo molecular pump, 10 The figure is a schematic diagram used for explaining an angle formed by a plane vector of a blade surface in a conventional turbo molecular pump with a rotation axis. Description of main symbols in the drawings

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固定翼に対し、回転翼を高速回転させて分
子に特定方向の運動量を与えるようにしたターボ分子ポ
ンプにおいて、 軸心方向において外径が略一定の回転翼車の周面に上記
回転翼が設けられ、 上記回転翼車の軸心方向をZとし、上記回転翼の翼面及
び上記固定翼の翼面の中心位置をrとする円柱座標で、
上記回転翼及び上記固定翼の少なくとも、一方の翼面の
面ベクトルAと上記Zのなす角をαとし、上記rと上記
Aとのなす角を(π−φ)とする時に、(φ<(π/
2))なる角φを上記α及び翼のピッチLzに応じて適応
的に定めることによって、上記翼面で反射した分子の方
向が平均に於いて次段又は次々段の上記翼面の中心側に
向けられるようにされたターボ分子ポンプ。
1. A turbo-molecular pump in which a rotating blade is rotated at a high speed with respect to a fixed blade to give momentum in a specific direction to a molecule, and the outer diameter is substantially constant in the axial direction. Cylindrical coordinates in which the rotary vane is provided, the axial direction of the rotary vane is Z, and the center position of the vane surface of the rotary vane and the vane surface of the fixed vane is r.
When the angle between the surface vector A of at least one blade surface of the rotary blade and the fixed blade and Z is α, and the angle between r and A is (π−φ), (φ < (Π /
2)) The angle φ is adaptively determined according to α and the blade pitch Lz, so that the direction of the molecules reflected on the blade surface is on the center side of the blade surface at the next stage or the next stage in average. A turbo molecular pump aimed at.
JP61037866A 1986-02-22 1986-02-22 Turbo molecular pump Expired - Lifetime JPH0765592B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61037866A JPH0765592B2 (en) 1986-02-22 1986-02-22 Turbo molecular pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61037866A JPH0765592B2 (en) 1986-02-22 1986-02-22 Turbo molecular pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62195491A JPS62195491A (en) 1987-08-28
JPH0765592B2 true JPH0765592B2 (en) 1995-07-19

Family

ID=12509460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61037866A Expired - Lifetime JPH0765592B2 (en) 1986-02-22 1986-02-22 Turbo molecular pump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0765592B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH674552A5 (en) * 1988-02-26 1990-06-15 Nikolai Mikhailovich Novikov
DE19632375A1 (en) * 1996-08-10 1998-02-19 Pfeiffer Vacuum Gmbh Gas friction pump
GB2612781B (en) * 2021-11-10 2024-04-10 Edwards Ltd Turbomolecular pump bladed disc

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61283794A (en) * 1985-06-10 1986-12-13 Nippon Soken Inc Turbo molecular pump

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62195491A (en) 1987-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002257088A (en) Axial fan
KR20000035609A (en) Turbo molecular pump and vacuum apparatus
JPH0261387A (en) Turbomolecular pump
CN1401914A (en) Turbofan
JP4195743B2 (en) Turbo molecular vacuum pump
JP2000283086A5 (en)
JPH0765592B2 (en) Turbo molecular pump
JPH10213094A (en) Centrifugal compressor impeller
JP2000314394A (en) Blower
JPH08312589A (en) Blower fan structure
JP2023156170A (en) centrifugal fan
JPH1089284A (en) Turbo-molecular pump
JPH0538389U (en) Vacuum pump
JP2003180051A (en) Rotating blades of fully enclosed fan-type rotary electric machine
JP4491711B2 (en) Jet fan
JP4140086B2 (en) Electric blower
JPS61283794A (en) Turbo molecular pump
JPH0687691U (en) Turbo molecular pump
JPH0233495A (en) multi-blade blower
JP2002349487A (en) Impeller and centrifugal compressor
JPS5879094U (en) centrifugal compressor
JPS61215495A (en) Turbo molecular pump
JPH03151598A (en) Rotary fan of electric blower
JP4389285B2 (en) Jet fan
JPH0381000B2 (en)