JPS61123797A - 高真空排気装置 - 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） 本発明は各隣接段の排気口と吸気口とを１本のヘッダに
より連結した複数段の分子ポンプを有し、同各分子ポン
プにより大容量の排気を行って高真空を得る高真空排気
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の分子ポンプを第４，５図により説明すると、（１
）がロータ、（２）がケーシング、（３）が上記ロータ
（１）に取付けた動翼車、（４）が上記ケーシング（２
）に取付けた静翼車、（５）が上記ロータ（１）を回転
可能に支持する軸受、（６）が上記ロータ（１）を回転
するモータ、（７）が上記ロータ（１）に設けた吸気口
、（８）が上記ロータ（１）に設けた排気口で、上記動
翼車（３）は９回転方向に対して迎角を有する多数の翼
板から構成されている。また上記静翼車（４）は、同動
翼車（３）とは逆向きの翼角を有する多数の翼板から構
成されている。同分子ポンプは。

ロータ（１）の回転により気体分子が動翼車（３）及び
静翼車（４）の傾角に起因する分子運動上の偏りにより
一方向に押しやられる。その結果、吸気ａ（７）から排
気口（８）への流れが生じて、排気が行われる。翼車の
翼角（α）と排気特性との関係を第６，７図に示した。

同第６図において、ＱｍａＸは、理論上の最大排、気速
度効率であり、流しうる体積流量の指標である。また（
Ｐｚ／Ｐｔ）−Ｘは。

翼車前後の理論最大圧力比である。またωは１口−タ（
１）の回転数である。同第６．７図から明らかなように
翼車の翼角（α）が小さい程、減圧効果が大きく、それ
とは反対に排気能力（体積流量）は小さくなる。但しＱ
ｍａｘについては、翼角に対してピーク値を有する。同
分子ポンプでは。

翼角と排気特性との関係を考慮して、低圧側（吸気側）
では、排気体積流量をできるだけ多くするために翼角を
大きくシ、また高圧側（排気側）では、減圧効果を大き
くするために翼角を小さくするように設計している。

（発明が解決しようとする問題点） 前記分子ポンプの排気側と吸気側との圧力比は、各膜圧
力比の積で与えられるため、一般には。

１０’以上になっているのが普通である。他方。

排気質量流量は、各段の圧力と排気速度効率との積で与
えられるので（全段一定）、最低圧側（吸気側）の最大
排気速度効率でおさえられている。吸気側の翼車の翼角
を限度内で最大にとっても、最大排気速度効率Ｑｍａｘ
は、せいぜい１０倍程度しか大きくできない（第６図参
照）ので、高圧倒（排気側）の排気速度効率は、その最
大能力値（Ｑｍａｘ）よりも著しく小さな値をとること
になり、装置の高圧側部分の排気能力を殆ど有効に使用
していないことになる。特に分子ポンプを複数台使用し
て、大容量の排気を行う場合、或いは大型分子ポンプを
製作する場合、高圧側部分の排気能力の有効使用が不充
分で、装置の効率が著しく低下する。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記の問題点に対処するもので、各隣接段の排
気口と吸気口とを１本のヘッダにより連結した複数段の
分子ポンプを有し、同各分子ポンプにより大容量の排気
を行って高真空を得る高真空排気装置において、最上流
の吸気側になるほど分子ポンプの容量を大きくするとと
もに分子ポンプの翼車の翼角を大きくシ、最下流の排気
側になるほど分子ポンプの容量を小さくするとともに分
子ポンプの翼車の翼角を小さくしたことを特徴する高真
空排気装置に係わり、その目的とする処は、圧力比と排
気流量とを大きくできる。また製作コストを低減できる
改良された高真空排気装置を供する点にある。

（実施例） 次に本発明の高真空排気装置を第１．２．３図示す一実
施例により説明すると、　（２１）が多段の分子ポンプ
、　（２２）が各段の分子ポンプ（２１）の吸気口及び
排気口を連絡するヘッダ、　（２３）が各段のヘッダ（
２２）を連絡する連絡管、　（２４）が本高真空排気装
置の最上流の吸気口、　（２５）が本高真空排気装置の
最下流の排気口、　（２６）が軸及び軸受（２８）によ
り回転可能に支持された動翼車、　（２７）が装置側に
固定された静翼車で１分子ポンプ（２１）の台数は５本
高真空排気装置の吸気口（２４）側で最も多く、排気口
（２５）へ向かうに従って少なくなっている。なお分子
ポンプ（２１）の口径を本高真空排気装置の最上流の吸
気口（２４）側に向かう程大きくすれば３分子ポンプ（
２１）の台数を多くする必要はない。また翼車の翼角は
５本高真空排気装置の排気口（２５）側から吸気口（２
４）側へ向かうに従って大きくなっている。なお同−役
向の分子ポンプ（２１）でも翼車の翼角に同じ傾向をも
たせてもよい。

（作用） 次に前記高真空排気装置の作用を説明する。吸気口（２
４）から大きな排気速度効率と大容量の排気面積とによ
り、大流量の高真空気体分子が吸入されて、下流側へ流
される。この高真空気体分子は下流側へ行くに従って分
子ポンプ（２１）の翼角が小さくなるため、圧力比が大
きくなる。また同高真空気体分子は下流側へ行くに従っ
て圧力が高くなるため、小数台または小容量の分子ポン
プ（２１）でも上流側（吸気側）とバランスして流れる
。このときの排気速度効率は、翼角の小さい分子ポンプ
（２１）の翼車のもつ能力で充分に達成される。

（発明の効果） 本発明は前記のように各隣接段の排気口と吸気口とを１
本のヘッダにより連結した複数段の分子ポンプを有し、
同各分子ポンプにより大容量の排気を行って高真空を得
る高真空排気装置において、最上流の吸気側になるほど
分子ポンプの容量を大きくするとともに分子ポンプの翼
車の翼角を大きくシ、最下流の排気側になるほど分子ポ
ンプの容量を小さくするとともに分子ポンプの翼車の翼
角を小さくしていて、前記の作用が行われるので、圧力
比と排気流量とを大きくできる。また同一段の分子ポン
プの翼車は、同一形状でよいので。

量産可能で、製作コストを低減できる効果がある以上本
発明を実施例ついて説明したが、勿論本発明はこのよう
な実施例にだけ局限されるものではなく１本発明の精神
を逸脱しない範囲で種々の設計の改変を施しうるちので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる高真空排気装置の一実施例を示
す一部縦断側面図、第２図は分子ポンプの翼車の翼角を
示す説明図、第３図は分子ポンプの底面図、第４図は従
来の分子ポンプの縦断側面図、第５図は同分子ポンプの
翼車の翼角を示す説明図、第６図は最大排気効率を示す
説明図、第７図は翼車前後の理論最大圧力比を示す説明
図である。 （２１）・・・分子ポンプ、　（２４）　　・・・最上
流の吸気口、　（２５）　　・・・最下流の排気口、　
（２６）　　・・・動翼車、　（２７）　　・・・静翼
束。 復代理人弁理士岡本重文外３名 ニー− 第４図 第６図 　ｍｏｘ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各隣接段の排気口と吸気口とを１本のヘッダにより連結
   した複数段の分子ポンプを有し、同各分子ポンプにより
   大容量の排気を行って高真空を得る高真空排気装置にお
   いて、最上流の吸気側になるほど分子ポンプの容量を大
   きくするとともに分子ポンプの翼車の翼角を大きくし、
   最下流の排気側になるほど分子ポンプの容量を小さくす
   るとともに分子ポンプの翼車の翼角を小さくしたことを
   特徴する高真空排気装置。