JPS60182394A - タ−ボ分子ポンプ - Google Patents

タ−ボ分子ポンプ

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Publication number
JPS60182394A
JPS60182394A JP59038962A JP3896284A JPS60182394A JP S60182394 A JPS60182394 A JP S60182394A JP 59038962 A JP59038962 A JP 59038962A JP 3896284 A JP3896284 A JP 3896284A JP S60182394 A JPS60182394 A JP S60182394A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
pump
screw rotor
groove
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.)
Pending
Application number
JP59038962A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasutaka Furuichi
古市 靖孝
Kiyoshi Narita
潔 成田
Juichi Kawaguchi
川口 重一
Hideto Nishikawa
秀人 西川
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.)
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
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 Shimadzu Corp, Shimazu Seisakusho KK filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP59038962A priority Critical patent/JPS60182394A/ja
Publication of JPS60182394A publication Critical patent/JPS60182394A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F04D19/044—Holweck-type pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、低真空領域でも優れた排気速度性能をケ11
シ得るターボ分子ポンプに関するものである。
C口)従来技術 ターボ分子ポンプは、よく知られているように1機械的
に気体分子を吹き飛ばして超高真空を得るようにしたも
ので、このためにそのポンプ本体は、高速回転されるめ
る1■きを有するロータ(回転翼)と、それと逆向きの
傾きを有するステータ(回転翼)とを交互に通常多段に
配置してなる翼車群を具備してなる。
ところが、この種のポンプではその翼車群での圧縮比が
低いことから、動作特性として低真空領域で排気速度性
能が著しく低下する不都合がある。具体的には、従来の
ターボ分子ポンプでは、101〜l 0−1Torr程
度の真空度からその排気速度が急激に悪化し、0.I 
Torr程度ではその排気速度が殆ど無に等しくなって
いる。このため、低真空域でターボ分子ポンプを作動す
る場合では、(ターボ分子ポンプ)+(メカニカルブー
ストポンプ)+(ロータリポンプ)のように適宜の補助
真空ポンプを連結してその排気能力をカバーする排気シ
ステムを採用するのが普通となっている。
一方、かかる補助真空を軽減するために開発されたもの
として、いわゆる複合型ターボ分子ポンプがある(特公
昭47−33446号公報等)。
すなわち、この複合型ポンプでは、その吸気口側にロー
タとステータとを交互に配置してなる翼車群を具備する
一方、その排気口側に前記翼車群からの排気を誘導する
らせん溝を外周に設けたネジロータを連設して構成され
、このらせん溝で気体分子を円周方向に案内しつつその
溝深さを排気口に向けて漸変(除々に溝深きを浅く)さ
せて、その圧縮比を高めるようにしたものである。しか
して、このものでは前記らせん溝の働きにより相当の圧
縮比増大効果が発揮Sれるものの、ネジロータを連設し
かつ精巧ならせん溝をその外周に形成することによって
招来される構造複雑化とコストアップの短所に比較すれ
ば、より大きな圧縮比増大効果を達成する目的では、そ
の複合型構造のものの長所を未だ十分に有効利用してい
ない憾みが残る。
(ハ)目的 本発明は、このような技術的背景をもとにしてなされた
もので、基本的には前記複合型ポンプの構成を採用しつ
つも、そのネジロータの外周に設けるらせん溝を更に改
良することにより、該ネジロータの部分の圧縮比増大機
能を倍加せしめ、これによってポンプの排気可能域をよ
り低真空側にまで拡張できるようにしたターボ分子ポン
プを提供することを目的とする。
(ニ)構成 本発明は、このような目的を達成するために。
ロータとステータを交互に配置してなる翼車群の前記ロ
ータを高速回転して排気するターボ分子ポンプにおいて
、前記翼車群の排気口側に、前記ロータとともに高速回
転される外周面にらせん溝を設けたネジロータを連設す
るとともに、このネジロータを囲繞する周壁内周面に該
ネジロータのらせん溝と逆向きのらせん溝を設けたこと
を特徴としている。
(ホ)実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明に係るターボ分子ポンプの主要部の構成
を図示し、このポンプはその吸気口A側にロータ2とス
テータ3を組合わせてなる翼車群をJJ2備し、これに
連設してその排気口B側にネジロータ5を具備してなる
。すなわち、図中上方に位置する翼車群は、外周から所
定の傾斜角をもって枚射状に52 aを突設しかつその
基端部2bを中心に位置する駆動軸lに外嵌正大して該
軸l上に多段に固着されるロータ2と、このロータ2の
9R2a 、!l−逆向きの傾斜角の翼3aを有しかつ
該ロータ2を囲繞する外周からその基端部3dを外枠6
の内周面に段積みしたスペーサ4.4、に挟持させて位
置決め固定されるステータ3とを両者の翼2a、3aを
交互に配置して構成されている。かかる翼車群は、前記
ロータ質2aを駆動軸lに従動Sせて高速回転すると、
気体分子に衝突してこれに軸方向の運動量を与え、前記
ステータ翼3aとの協動作用の下にその一端の吸気口A
から他端側の排気口Bに向けて強制的に流れを発生し、
排気する作用を営むことになる。
一方、図中F方に位置するネジロータ5は、その上端を
前記翼車群の下端に隣設せしめて駆動軸1に連設されて
いる。このネジロータ5はその中心部を駆動軸lが貫通
し、前記ロータ2とともに高速回転されるように該駆動
軸lに固定されている。そして、このネジロータ5の外
周面には、その上端と下端とを結びかつ排気口B側に向
けて徐々に溝深さが浅くなるように形成したらせん溝(
ねじ溝)5aが設けられている。なお、このらせん溝5
aの向きは、駆動軸1の回転方向に対し、前記翼車群か
ら吐出された気体分子を該溝に沿って排気口B側に導出
される方向に形成しである。
さて、従来の複合型ポンプにおいては、このネジロータ
5の外周面もしくはこのネジロータ5を囲繞する周壁の
内周面のいずれか一方にのみ、前記のようならせん溝5
aを設けるようにしている。これに対し、本発明に係る
ものでは、ネジロータ5の外周面のみならず、これを微
小な間隙をもって囲繞している周壁、図示実施例では外
枠6の内周面に嵌着されたスペーサ7の内周面にもらせ
ん溝7aが設けられている。このらせん溝7aは、やは
り排気口B側に向けてその溝深さが浅ぐ形成されている
とともに、そのらせん溝7aの向きが対面する前記ネジ
ロータ5のらせん溝5aと反対向きのものに形成5れて
いる。したがって、らせん溝5a、7aは芽いに180
度旋回する位置毎に交差し、その部分に図示の如く、両
者の溝5a、7aの空間が合体した合体部8a、8b・
・・が形成されることになる。
次に、このターボ分子ポンプの作動について説明する。
前記駆動軸lを下方側に内蔵したモータにより回転駆動
し、該軸1上の前記ロータ2とネジロータ5とを高速回
転させて運転状態におく。すると、前述のように、吸気
口Aからとり込まれた気体分子が強制的に翼車群を通過
され、次いで前記ネジロータ5外周のらせん溝5a、7
aに誘導ごれる。ここにおいて、従来の複合型ポンプと
同様に、高速回転するネジロータ5は衝突する気体分子
にそのらせん溝5aに沿う円周方向の運動量を与えて圧
縮しつつ排気するとともGこ、このさ1/)牛与に前記
スペーサ7に対面して設けた逆向きのらせん溝7aがそ
の効果を倍加する役割を果すこと番となる。
すなわち、この対面交差するらせん溝5aと7aとによ
って形成される前記合体部8a、8b・・・は、この部
分でらせん溝5aかつくる排気通路に断続的に気体分子
の貯留部を形成することになるとともに、気体分子に最
も有効に円周方向の連動薄を与えることになる半径方向
の壁面をつくり出し、しかもそれらの各合体部8a、8
b−・・がネジロータ5の高速回転とともに急速番と排
気口B側に回転降下してきて1気体分子を非常に強力に
押し出す機能を発揮することになるからである。いま、
前記ネジロータ5の回転下におけるらせん溝5aと7a
の合体部8a、8b・拳・の運動について説明すると、
第2図にその展開図を示すように、両者の交差位置に1
80度間隔で形成される合体部8a、8b・・0は、ネ
ジロータ5が回転すると(図中らせん溝5aが下方に平
行移動する運動で示される)1図示矢印で示すように、
それぞれ8a−+8a ’−+8a” 、8b+8b′
→8b”、・・Φとその位相を変えながら下方に移動し
ていく。このさい、各合体部の軸方向への移動速度は、
らせん溝5aと7aが逆向きに設けられているかららせ
ん溝5a単独の場合における溝の移動速度に比較すると
2倍となる。したがって、これにより大きな圧縮比を与
えてもネジロータ5の部分で十分大きな排気速度が得ら
れることになる。
このようなターボ分子ポンプでは、このネジロータ5の
外周に設けられた対面交差するらせん溝5aと7aとが
前記のような独特の相乗的作用効果を発揮して、従来の
複合型のもの番と比較すると、その排気速度能力を倍加
し、その複合型構造のものの特長を最大限に活用発揮せ
しめたものといえる。また、このものでは通常のターボ
分子ポンプに比較すると、もとよりその排気速度曲線を
低真空側に大きく延長した排気速度能力の大きなものが
得られる。具体的には、この構成を具備せしめると、1
0づ〜l O−” Torr程度の真空度でも10−I
Torr以1の真空度と同程度の排気速度か確保され、
0.I Torr付近でもある程度の排気速度を持続す
る。したがって、このポンプを使用する場合には、従来
のように、真空補助のために多段に補助ポンプを接続す
る必要は勿論なく、簡易な排気システムでも十分使用で
き、この点排気システムの簡易化とコストダウンが図ら
れる。また、従来の複合型ポンプに比較しても、能力が
大幅にアップされることに反し、その構造は殆ど複雑さ
の程度で変りない。
なお、図示実施例では、便宜的にらせん溝5a、7aを
粗大なものに示しているが、これは実施上細幅のもので
溝長さの大きいものに形成することができる。また、溝
断面の形状は図例の矩形のもの以外にも、種々改変する
ことが可能である。さらに、らせん溝5aと7aは互い
に逆向きのものであればよく、溝5aの方向は前記実施
例の場合に限らない。
(へ)効果 本発明は、以上に述べた構成を具備するものから、従来
の複合型ポンプと比較してさほど構造複雑化を招来しな
いものであるにもかかわらず、これに比較すると一段階
大きな排気速度能力をもたすことが可能で、これにより
単独でも低真空域に対し優れた排気速度を発揮するター
ボ分子ポンプが提供された。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すポンプ主要部の縦断面
図である。第2図はそのネジロータの外周に設けられる
らせん溝の動作を説明するための展開図である。 l−φ・馴動軸 2φ・φロータ 3・拳・ステータ 50拳11おシロータ 5a、7a・1らせん溝 7・・・スペーサ(周壁) 代理メ 弁理士 赤澤−博 LI J uJ 。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ロータとステータを交ずに配置してなる翼車群の前記ロ
    ータを高速回転して排気するターボ分子ポンプにおいて
    、前記翼車群の排気口側に、前記ロータとともに高速回
    転される外周面にらせん溝を設けたネジロータを連設す
    るとともに、このネジロータを囲繞する周壁内周面に該
    ネジロータのらせん溝と逆向きのらせん溝を設けたこと
    を特徴とするタープ分子ポンプ。
JP59038962A 1984-02-29 1984-02-29 タ−ボ分子ポンプ Pending JPS60182394A (ja)

Priority Applications (1)

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JP59038962A JPS60182394A (ja) 1984-02-29 1984-02-29 タ−ボ分子ポンプ

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JP59038962A JPS60182394A (ja) 1984-02-29 1984-02-29 タ−ボ分子ポンプ

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JPS60182394A true JPS60182394A (ja) 1985-09-17

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ID=12539796

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JP59038962A Pending JPS60182394A (ja) 1984-02-29 1984-02-29 タ−ボ分子ポンプ

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