CN105121859B - 固定圆板及真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种固定圆板及具备该固定圆板的真空泵，所述固定圆板具备使排气效率提高的连通孔，所述真空泵具备西格巴恩型分子泵部。涉及本发明的实施方式的真空泵具有西格巴恩型分子泵部，在配设的固定圆板上，具备使该固定圆板的轴线方向上的上方空间（吸气口侧区域、上游侧区域）和下方空间（排气口侧区域、下游侧区域）连通的连通孔。

Description

固定圆板及真空泵

技术领域

本发明涉及固定圆板及真空泵。详细地说，涉及固定圆板及具备该固定圆板的真空泵，所述固定圆板具备使排气效率提高的连通孔。

背景技术

真空泵具备形成外装体的壳体，所述外装体具备吸气口及排气口，在该壳体的内部，收纳有使该真空泵发挥排气功能的构造物。使该排气功能得以发挥的构造物大致由旋转部（转子部）和固定部（定子部）构成，所述旋转部被旋转自如地轴支承，所述固定部被相对于壳体固定。

此外，设置有用于使旋转轴高速旋转的马达，在旋转轴借助该马达的运转而高速旋转时，通过转子翼（旋转圆板）和定子翼（固定圆板）的相互作用，气体从吸气口被吸进，从排气口被排出。

真空泵中，具有西格巴恩型结构的西格巴恩型分子泵具备旋转圆板（旋转圆盘）和与该旋转圆板在轴向上隔开间隙地设置的固定圆板，在该旋转圆板或固定圆板的至少某一个的间隙对置表面上刻设有螺旋状槽（也称为螺旋槽或漩涡状槽）流道。而且，真空泵借助旋转圆板，对扩散进入至螺旋槽流道内的气体分子施加旋转圆板切线方向（即旋转圆板的旋转方向的切线方向）的动量，由此，借助螺旋状槽赋予从吸气口向排气口占优势的方向性，进行排气。

为了在工业中利用这样的西格巴恩型分子泵或具有西格巴恩型分子泵部的真空泵，因为旋转圆板和固定圆板的层数为单层的情况下圧缩比不足，所以构成为多层化。

在此，西格巴恩型分子泵是径流泵元件，所以为了实现多层化，有必要构成为，例如以从外周部向内周部排气之后、从内周部向外周部排气、再从外周部向内周部排气的方式，从吸气口向排气口（即泵的轴线方向）在旋转圆板及固定圆板的外周端部及内周端部使流道折返来排气。

专利文献1：日本特开昭60－204997号。

专利文献2：日本实用新型登记公报第2501275号。

在专利文献1中，记载了下述技术：在真空泵中，在泵箱体内具备涡轮分子泵部、螺旋槽泵部、离心式泵部。

在专利文献2中，记载了下述技术：在西格巴恩型分子泵中，在各旋转圆板及静止圆板的对置面上设置方向不同的螺旋状槽。

上述现有技术方案中的气体分子（气体）的流动如下所述。

被上游西格巴恩型分子泵部移送至内径部的气体分子被排出至形成于旋转圆筒和固定圆板之间的空间。接着，被在该空间开口的下游西格巴恩型分子泵部的内径部吸引，然后被移送至该下游西格巴恩型分子泵部的外径部。在多层化的情况下，每层都重复该流动。

但是，上述空间（即形成于旋转圆筒和固定圆板之间的空间）不具有排气作用，所以借助上游西格巴恩型分子泵部向气体分子施加的朝向排气方向的动量在到达该空间时消失。

图12是用于说明以往的西格巴恩型分子泵1000的图，是表示以往的西格巴恩型分子泵1000的结构示意例的图。箭头表示气体分子的流动。

图13是用于说明配设于以往的西格巴恩型分子泵1000的固定圆板5000的图，是从吸气口4侧观察时的固定圆板5000的剖视图。

固定圆板5000内的箭头表示气体分子的流动，固定圆板5000外的箭头表示未图示的旋转圆板的旋转方向。

另外，以下将1个（1层）固定圆板5000的吸气口4侧称作西格巴恩型分子泵上游区域、将排气口6侧称作西格巴恩型分子泵下游区域来进行说明。

如上所述，在西格巴恩型分子泵1000中，即使对气体分子向排气口6施加占优势的动量，作为该气体分子的流道的内侧折返流道ａ（即形成于旋转圆筒10和固定圆板5000之间的空间）是没有排气作用的“连接”空间，所以已施加的动量消失。因此，由于该内侧折返流道ａ，排气作用中断，所以已圧缩的气体分子每次穿过该内侧折返流道ａ时都被释放，结果，在以往的西格巴恩型分子泵1000中存在无法得到良好的排气效率这一问题。

若缩小尺寸等，缩小内侧折返流道ａ的流道截面积（即，使由旋转圆筒10的外径和固定圆板5000的内径形成的间隙变窄），则气体分子滞留在内侧折返流道ａ中，作为西格巴恩型分子泵上游区域的出口（从上游区域向下游区域的折返地点）的内侧折返流道ａ的流道圧力上升。结果，产生圧力损失，真空泵（西格巴恩型分子泵1000）整体的排气效率下降。

为了防止这样的排气效率的降低，以往，内侧折返流道ａ的流道截面积及管路宽度如图12所示，有必要设置成比西格巴恩型分子泵部中的管路（由旋转圆筒10和固定圆板5000的各对置面形成的间隙，也是气体分子穿过的管状的流道）的截面积及管路宽度充分地大。

但是，若要将内侧折返流道ａ的流道的尺寸设定得较大，则内径侧被支承旋转部的径向磁轴承装置30等的尺寸限制，另一方面，若将作为外径侧的固定圆板5000的直径设置得较大，则西格巴恩型分子泵部的径向尺寸减小，流道变窄，存在无法充分得到每一层的圧缩性能这一问题。

使用这样的现有技术，为了得到既定的圧缩比，需要增加西格巴恩型分子泵部的层数。但是，若增加层数，则会增加旋转圆板9和固定圆板5000的材料費用、加工費用，还会增加高速旋转的旋转圆板9的质量、惯性矩，所以支承旋转圆板9的磁轴承装置的容量需要相应地增大，从而存在这种构成真空泵的构件的成本提高的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种固定圆板及具备该固定圆板的真空泵，所述固定圆板具备使排气效率提高的连通孔。

为了实现上述目的，根据技术方案1记载的本发明，提供一种固定圆板，所述固定圆板被用于将气体从吸气口侧向排气口侧移送的第1气体移送机构，通过与旋转圆板的相互作用，形成螺旋状槽排气部，其特征在于，在前述固定圆板和前述旋转圆板的对置面的至少一部分上，形成有具有谷部和峰部的螺旋状槽，在前述固定圆板的内周侧的部分上，具有将前述吸气口侧和前述排气口侧贯通的连通孔。

根据技术方案2的本发明，提供一种固定圆板，在技术方案1所述的固定圆板中，其特征在于，前述连通孔将前述谷部中形成在前述固定圆板的前述吸气口侧的表面上的前述谷部和形成在前述排气口侧的表面上的前述谷部连通。

根据技术方案3的本发明，提供一种固定圆板，在技术方案1或2所述的固定圆板中，其特征在于，前述连通孔的开口部形成于前述谷部中位于以下两个表面中的某一个上的前述谷部：前述固定圆板的前述吸气口侧的表面和前述排气口侧的表面。

根据技术方案4的本发明，提供一种固定圆板，在技术方案1或2所述的固定圆板中，其特征在于，前述连通孔的开口部形成为，跨前述谷部中位于前述固定圆板的前述吸气口侧的表面上的前述排气口侧端的多个前述谷部，或跨前述谷部中位于前述固定圆板的前述排气口侧的表面上的前述吸气口侧端的多个前述谷部。

根据技术方案5的本发明，提供一种固定圆板，在技术方案1至4中任一项所述的固定圆板中，其特征在于，前述连通孔形成为，在由用于前述第1气体移送机构的旋转体圆筒部和前述固定圆板的内周部形成的间隙处开口。

根据技术方案6的本发明，提供一种固定圆板，在技术方案1至5中任一项所述的固定圆板中，其特征在于，前述连通孔在前述固定圆板的前述吸气口侧的表面上的前述排气口侧端的前述谷部上将前述旋转圆板的旋转方向侧的区域贯通，在前述固定圆板的前述排气口侧的表面上的前述吸气口侧端的前述谷部上将与前述旋转圆板的旋转方向侧相反的一侧的区域贯通。

根据技术方案7的本发明，提供一种固定圆板，在技术方案1至6中任一项所述的固定圆板中，其特征在于，前述螺旋状槽的切线角度为，内径侧的切线角度比外径侧的切线角度大。

根据技术方案8的本发明，提供一种固定圆板，在技术方案1至7中任一项所述的固定圆板中，其特征在于，前述螺旋状槽的前述峰部的宽度为，内径侧的前述峰部的宽度比外径侧的前述峰部的宽度小。

根据技术方案9的本发明，提供一种真空泵，其特征在于，所述真空泵具备外装体、旋转轴、技术方案1至8中任一项所述的固定圆板、前述旋转圆板、前述第1气体移送机构，所述外装体形成有吸气口和排气口，所述旋转轴被内包于前述外装体，被旋转自如地支承，多层前述旋转圆板配设在前述旋转轴上，前述第1气体移送机构是西格巴恩型分子泵部，所述西格巴恩型分子泵部通过前述旋转圆板和前述固定圆板的相互作用，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。

根据技术方案10的本发明，提供一种真空泵，在技术方案9所述的真空泵中，其特征在于，前述真空泵还具有配设于前述旋转轴的旋转体圆筒部，除去前述连通孔以外的由前述旋转体圆筒部和前述固定圆板形成的间隙的宽度，比由前述吸气口侧的前述固定圆板和前述旋转圆板形成的排气槽流道的深度小。

根据技术方案11的本发明，提供一种真空泵，在技术方案9所述的真空泵中，其特征在于，前述真空泵还具有配设于前述旋转轴的旋转体圆筒部，除去前述连通孔以外的由前述旋转体圆筒部和前述固定圆板形成的间隙的截面积，比由前述吸气口侧的前述固定圆板和前述旋转圆板形成的排气槽流道的截面积小。

根据技术方案12的本发明，提供一种真空泵，在技术方案9至11中任一项所述的真空泵中，其特征在于，前述真空泵是复合型涡轮分子泵，所述复合型涡轮分子泵还具备旋转翼、固定翼、第2气体移送机构，所述第2气体移送机构是涡轮分子泵部，所述涡轮分子泵部通过前述旋转翼和前述固定翼的相互作用，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。

根据技术方案13的本发明，提供一种真空泵，在技术方案9至12中任一项所述的真空泵中，其特征在于，前述真空泵是复合型涡轮分子泵，所述复合型涡轮分子泵具备第3气体移送机构，所述第3气体移送机构是螺纹槽式泵，所述螺纹槽式泵在旋转的零件和固定的零件的对置面的至少一部分上具有螺纹槽，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。

根据本发明，能够提供一种固定圆板及具备该固定圆板的真空泵，所述固定圆板具备使排气效率提高的连通孔。

附图说明

图1是表示涉及本发明的实施方式的西格巴恩型分子泵的结构示意例的图。

图2是用于说明涉及本发明的实施方式的固定圆板的连通孔的图。

图3是用于说明涉及本发明的实施方式的固定圆板的连通孔的图。

图4是用于说明涉及本发明的实施方式的固定圆板的连通孔的图。

图5是表示涉及本发明的实施方式的西格巴恩型分子泵的结构示意例的图。

图6是用于说明涉及本发明的实施方式的固定圆板的连通孔的图。

图7是用于说明涉及本发明的实施方式的固定圆板的连通孔的图。

图8是用于说明涉及本发明的实施方式的固定圆板的连通孔的图。

图9是用于说明涉及本发明的实施方式的固定圆板的连通孔的图。

图10是用于说明涉及本发明的实施方式的连通孔的图，是从吸气口侧观察时的固定圆板的剖视图。

图11是用于说明涉及本发明的实施方式的连通孔的图，是从吸气口侧观察时的固定圆板的剖视图。

图12是用于说明现有技术的图，是表示西格巴恩型分子泵的结构示意例的图。

图13是用于说明现有技术的图，是从吸气口侧观察时的固定圆板的剖视图。

具体实施方式

（ｉ）实施方式的概要

本发明的实施方式的真空泵具有西格巴恩型分子泵部，在配设的固定圆板上具备使该固定圆板的轴线方向上的上方空间（吸气口侧区域、上游侧区域）和下方空间（排气口侧区域、下游侧区域）连通的连通孔。

（ｉｉ）实施方式的详细说明

以下，参照图1至图11对本发明的优选的实施方式进行详细的说明。

在本实施方式中，作为真空泵的一例，使用西格巴恩型分子泵进行说明。

另外，在本实施方式中，将与旋转圆板的径向垂直的方向设为轴线方向。

此外，以下，将1个（1层）固定圆板的吸气口侧称作西格巴恩型分子泵上游区域、排气口侧称作西格巴恩型分子泵下游区域来进行说明。

对西格巴恩型的结构进行说明，所述西格巴恩型的结构以下述折返的方式进行排气：首先，将西格巴恩型分子泵上游区域的气体从外径侧排向内径侧，然后，将西格巴恩型分子泵下游区域的气体从内径侧排向外径侧。

（ｉｉ－1）结构

图1是表示涉及本发明的实施方式的西格巴恩型分子泵1的结构示意例的图。

另外，图1表示西格巴恩型分子泵1的轴线方向的剖视图。

形成西格巴恩型分子泵1的外装体的壳体2形成为大致圆筒状的形状，与设置于壳体2的下部（排气口6侧）的基部3一同构成西格巴恩型分子泵1的箱体。而且，在该箱体的内部，收纳有作为使西格巴恩型分子泵1发挥排气功能的构造物的气体移送机构。

该气体移送机构大致由被旋转自如地轴支承的旋转部和相对于箱体固定的固定部构成。

在壳体2的端部上，形成有用于向该西格巴恩型分子泵1导入气体的吸气口4。此外，在壳体2的吸气口4侧的端面上，形成有向外周侧伸出的凸缘部5。

此外，在基部3上，形成有用于从该西格巴恩型分子泵1排出气体的排气口6。

旋转部（转子部）由作为旋转轴的轴7、配设于该轴7的转子8、设置于转子8的多个旋转圆板9、及旋转圆筒10等构成。另外，由轴7及转子8构成转子部。

各旋转圆板9由圆板部件构成，所述圆板部件呈相对于轴7的轴线垂直地放射状地延伸的圆板形状。

此外，旋转圆筒10由呈与转子8的旋转轴线同心的圆筒形状的圆筒部件构成。

在轴7的轴线方向中间，设有用于使轴7高速旋转的马达部20。

进而，在轴7的相对于马达部20而言的吸气口4侧及排气口6侧，设置有用于在径向上不接触地支承（轴支承）轴7的径向磁轴承装置30、31，在轴7的下端，设置有用于在轴线方向上不接触地支承轴7的轴向磁轴承装置40。

在箱体的内周侧形成有固定部（定子部）。该固定部由设置于吸气口4侧的多个固定圆板50等构成，在该固定圆板50上刻设有由固定圆板谷部51及固定圆板峰部52构成的螺旋状槽。

另外，在本实施方式中，设为在固定圆板50上刻设螺旋状槽的结构，但不限于此，在上述的旋转圆板9或该固定圆板50的至少某一个的间隙对置表面上刻设有螺旋状槽流道即可。

各固定圆板50由圆板部件构成，所述圆板部件呈相对于轴7的轴线垂直地放射状地延伸的圆板形状。

各层的固定圆板50被呈圆筒形状的间隔件60（定子部）相互隔开地固定。间隔件60的轴向高度沿西格巴恩型分子泵1的轴向变低地形成，由此，流道的容积向西格巴恩型分子泵1的排气口6逐渐减少，使得将在气体移送机构内通过的气体圧缩。图1的箭头表示气体流动。

在西格巴恩型分子泵1中，旋转圆板9和固定圆板50被交替地配置，沿轴线方向形成多层，但为了满足真空泵要求的排出性能，根据需要可以设置任意数量的转子零件及定子零件。

借助这样地构成的西格巴恩型分子泵1，可进行配设于西格巴恩型分子泵1的真空室（无图示）内的真空排气处理。

如图1所示，上述涉及本发明的实施方式的西格巴恩型分子泵1在配设的固定圆板50上具有连通孔500。

以下，关于设置在固定圆板50上的连通孔，在各实施方式中分别对其变形进行说明，所述固定圆板50配设于涉及本发明的实施方式的西格巴恩型分子泵1上。

图1是表示涉及本发明的第1实施方式的西格巴恩型分子泵1的结构示意例的图。

（ｉｉ－2）第1实施方式

如图1所示，涉及本发明的第1实施方式的固定圆板50在形成有螺旋状槽的固定圆板50的内周部（即对置于旋转圆筒10的一侧）上，设置将西格巴恩型分子泵上游区域和西格巴恩型分子泵下游区域贯通的连通孔500，将其作为折返连通流道。

即，在本发明的第1实施方式中，在气体移送机构区域中流动的气体分子（气体）不在不具有排气作用・圧缩作用的空间即内侧折返流道ａ（图12・图13）中穿过，而是将连通孔500作为折返时的连通路来通过，所述连通孔500将具有压缩作用的空间彼此连接，贯通状地设置于固定圆板50，所述压缩作用是由刻设有螺旋状槽（由固定圆板谷部51及固定圆板峰部52形成的螺旋状的槽）的固定圆板50和经由间隙与该固定圆板50对置配设的旋转圆板9的相互作用产生的。

根据上述结构，在涉及本发明的第1实施方式的西格巴恩型分子泵1中，在固定圆板50的内侧（即旋转圆筒10侧）的存在螺旋状槽的部分上设置的连通孔500将具有排气作用的螺旋状槽流道彼此（从西格巴恩型分子泵上游区域向西格巴恩型分子泵下游区域）连接，流动的气体分子将该连通孔500作为折返流道来通过，所以能够不将气体分子放出至不具有排气作用的空间，更好地保持排气的连续性。

（ｉｉ－3）第2实施方式

图2是用于说明涉及本发明的第2实施方式的固定圆板50的连通孔501的图。图2是从吸气口4侧观察图1中的A-A'方向的固定圆板50的剖视图，在该图中，由虚线表示从排气口6侧观察时的螺旋状槽。

另外，图2中的固定圆板50外的箭头表示图中未示出的旋转圆板9的旋转方向，此外，固定圆板50内的箭头表示通过螺旋状槽的固定圆板谷部51的气体分子的流动的一部分。

如图2所示，涉及本发明的第2实施方式的固定圆板50在西格巴恩型分子泵上游区域和西格巴恩型分子泵下游区域这两者中的某一者的固定圆板谷部51上设有连通孔501。

根据上述结构，在涉及本发明的第2实施方式的西格巴恩型分子泵1中，设置于固定圆板50的上游侧（西格巴恩型分子泵上游区域）和下游侧（西格巴恩型分子泵下游区域）这两者中的某一者的固定圆板谷部51上的连通孔501将具有排气作用的螺旋状槽流道彼此（从西格巴恩型分子泵上游区域向西格巴恩型分子泵下游区域）连接，流动的气体分子将该连通孔501作为折返流道来通过。因此，能够不将气体分子放出至不具有排气作用的空间，更好地保持排气的连续性。

此外，在本第2实施方式中，在经由固定圆板50的流道中，在该固定圆板50的螺旋状槽内，借助上游侧和下游侧这两者中的某一者的固定圆板谷部51使流道连通，所以，能够将流道彼此的连接尺寸构成得比（假设）使将固定圆板峰部52彼此连通的情况小。结果，涉及本发明的第2实施方式的西格巴恩型分子泵1能够实现使排气阻力更小的折返。

（ｉｉ－4）第3实施方式

图3是用于说明涉及本发明的第3实施方式的固定圆板50的连通孔502的图。图3是从吸气口4侧观察图1中的A-A'方向的固定圆板50的剖视图，在该图中，由虚线表示从排气口6侧观察时的螺旋状槽。

另外，图3中的固定圆板50外的箭头表示图中未示出的旋转圆板9的旋转方向，此外，固定圆板50内的箭头表示通过螺旋状槽的固定圆板谷部51的气体分子的流动的一部分。

如图3所示，涉及本发明的第3实施方式的固定圆板50设有将西格巴恩型分子泵上游区域的固定圆板谷部51和西格巴恩型分子泵下游区域的固定圆板谷部51连通的连通孔502。

即，在本第3实施方式中，形成于固定圆板50的连通孔502是使设置于该固定圆板50的上游侧及下游侧的两表面的螺旋状槽的谷部（固定圆板谷部51）彼此连通的贯通孔。

根据上述结构，在涉及本发明的第3实施方式的西格巴恩型分子泵1中，形成于固定圆板50的连通孔502是贯通孔，所述贯通孔将固定圆板50中的刻设于上游侧（西格巴恩型分子泵上游区域）的固定圆板谷部51和刻设于下游侧（西格巴恩型分子泵下游区域）的固定圆板谷部51贯通，该连通孔502将具有排气作用的螺旋状槽流道彼此（从西格巴恩型分子泵上游区域向西格巴恩型分子泵下游区域）连接，由此，流动的气体分子将该连通孔502作为折返流道来通过。因此，能够将气体分子不放出至不具有排气作用的空间，更好地保持排气的连续性。进而，使流道的谷部彼此连通，所以流道彼此的连接尺寸变为最小，能够实现使排气阻力更小的折返。

（ｉｉ－5）第4实施方式

图4是用于说明涉及本发明的第4实施方式的固定圆板50的连通孔503的图。图4是从吸气口4侧观察图1中的A-A'方向的固定圆板50的剖视图，在该图中，由虚线表示从排气口6侧观察时的螺旋状槽。

另外，图4中的固定圆板50外的箭头表示图中未示出的旋转圆板9的旋转方向，此外，固定圆板50内的箭头表示通过螺旋状槽的固定圆板谷部51的气体分子的流动的一部分。

如图4所示，涉及本发明的第4实施方式的固定圆板50设有连通孔503，所述连通孔503形成于西格巴恩型分子泵上游区域中的排气口6端的多个谷部或西格巴恩型分子泵下游区域中的吸气口4端的多个谷部。

即，在本第4实施方式中，形成于固定圆板50的连通孔503不需要一个连通孔对应一个谷部，而是以跨过多个间距的谷部的方式设置。

另外，连接至每一个连通孔503的螺旋状槽的个数根据螺旋状槽内的圧力而改变，所以优选的是设计上任意选择的结构。

根据上述结构，在涉及本发明的第4实施方式的西格巴恩型分子泵1中，形成于固定圆板50的连通孔503是贯通孔，所述贯通孔将固定圆板50中的刻设于上游侧（西格巴恩型分子泵上游区域）的固定圆板谷部51和刻设于下游侧（西格巴恩型分子泵下游区域）的固定圆板谷部51贯通，该连通孔503将具有排气作用的螺旋状槽流道彼此（从西格巴恩型分子泵上游区域向西格巴恩型分子泵下游区域）以跨过多个间距的谷部的方式连接，由此，流动的气体分子将该连通孔503作为折返流道来通过。因此，能够将气体分子不放出至不具有排气作用的空间，更好地保持排气的连续性。进而，使流道的谷部彼此连通，所以流道彼此的连接尺寸变为最小，能够实现使排气阻力更小的折返。

（ｉｉ－6－1）第5实施方式

图5是表示涉及本发明的第5实施方式的西格巴恩型分子泵1的结构示意例的图。另外，对于与图1相同的结构，省略其说明。

图6是从吸气口4侧观察图5中的A-A'方向的固定圆板50的剖视图，在该图中，由虚线表示从排气口6侧观察时的螺旋状槽。

另外，图6中的固定圆板50外的箭头表示图中未示出的旋转圆板9的旋转方向，此外，固定圆板50内的箭头表示通过螺旋状槽的固定圆板谷部51的气体分子的流动的一部分。

如图5及图6所示，涉及本发明的第5实施方式的西格巴恩型分子泵1在配设的固定圆板50上具有连通孔504（505）。

更详细地说，在涉及本发明的第5实施方式的固定圆板50上，如图6（a）所示，在形成有螺旋状槽的固定圆板50的内周部（即对置于旋转圆筒10的一侧）上，将西格巴恩型分子泵上游区域和西格巴恩型分子泵下游区域连接的连通孔504配设为，在由旋转圆筒10的外径面和固定圆板50的内径面（即未被间隔件60固定的一侧）形成的间隙处开口的状态，气体分子在从上游向下游折返时，将该连通孔504作为折返流道来通过。

即，在本发明第5实施方式中，穿过气体移送机构的气体分子将连通孔504作为折返时的连通路来通过，所述连通孔504将具有压缩作用的空间彼此连接，并且向旋转圆筒10开口状地设置，所述压缩作用是由刻设有螺旋状槽（由固定圆板谷部51及固定圆板峰部52形成的螺旋状的槽）的固定圆板50和经由间隙与该固定圆板50对置配设的旋转圆板9的相互作用产生的。

（ｉｉ－6－2）第5实施方式的变形例

此外，上述第5实施方式的结构能够与前述第1实施方式至第4实施方式中已说明的各连通孔（500、501、502、503）的结构组合，作为第1实施方式至第4实施方式的各变形例。

图6（b）是作为一个例子来用于说明将第3实施方式和第5实施方式组合的变形例的图。如图6（b）所示，例如，若将上述涉及本发明的第3实施方式的连通孔502（图3）与涉及第5实施方式的连通孔504组合，则能够形成连通孔505，所述连通孔505能够将气体分子从上游折返至下游时的流道面积增大，能够高效率地进行排气处理。

根据上述结构，在涉及本发明的第5实施方式及将该第5实施方式与第1实施方式至第4实施方式的某一个组合时的各变形例的西格巴恩型分子泵1中，能够将连通孔504（505）的空间区域和由旋转圆筒10的外径面和固定圆板50的内径面形成的间隙区域这两个区域一起作为折返流道来利用，所以能够使西格巴恩型分子泵1的径向的尺寸最大。结果，能够提供一种防止装置大型化且排气效率高的西格巴恩型分子泵1。

在此，在西格巴恩型分子泵1内被移送的气体分子（气体）一直朝旋转圆板9的切线方向前进侧被施加动量。这样，在上游侧，旋转圆板9的切线方向前进侧（前锋侧）的壁的圧力一直变高。

如上所述，在西格巴恩型分子泵1中，旋转圆板9对气体分子施加切线方向的动量，所以根据配设于该西格巴恩型分子泵1的1个固定圆板50的上游（吸气口4）侧和下游（排气口6）侧的圧力分布图，在螺旋状槽管路内，有位于旋转圆板9的旋转方向的旋转圆板峰部52（固定圆板50）附近的圧力升高的倾向，在排气口6侧端有圧力升为最高的倾向。另一方面，与旋转圆板9的旋转方向相反的一侧的旋转圆板峰部52（固定圆板50）附近的圧力有降低的倾向，在吸气口4侧端圧力降为最低。

因此，在本发明的第6实施方式中，将固定圆板50的上游面上圧力较高的区域和固定圆板50的下游面上圧力较低的区域连通。即，构成为将存在圧力差的部位连接的连通孔506形成在固定圆板50上。

（ｉｉ－7）第6实施方式

图7是用于说明涉及本发明的第6实施方式的固定圆板50的连通孔506的图。另外，对于与图1相同的结构，省略其说明。

图7（a）表示涉及本发明的第6实施方式的西格巴恩型分子泵1的结构示意例。如图7（a）所示，在本第6实施方式中，形成于固定圆板50的上下两表面的螺旋状槽的位相构成为互相错开，使得在上表面与下表面不一致。

图7（b）是从吸气口4侧观察图7（a）中的A-A'方向的固定圆板50的剖视图，在该图中，由虚线表示从排气口6侧观察时的螺旋状槽。

另外，图7（b）中的固定圆板50外的箭头表示图中未示出的旋转圆板9的旋转方向，此外，固定圆板50内的箭头表示通过螺旋状槽的固定圆板谷部51的气体分子的流动的一部分。

如图7（a）及（b）所示，涉及本发明的第6实施方式的西格巴恩型分子泵1在配设的固定圆板50上具有连通孔506。

更详细地说，在涉及本发明的第6实施方式的固定圆板50上，如图7（a）及图7（b）所示，形成有螺旋状槽的固定圆板50在内周部（即对置于旋转圆筒10的一侧）的上游区域（西格巴恩型分子泵上游区域）侧，不是在螺旋状槽的固定圆板谷部51的全部区域，而是在固定圆板谷部51中的旋转圆板9的旋转前进方向侧的一部分部位上形成连通孔506。

另一方面，与前述上游区域侧的连通孔506的开口部相对应的、该固定圆板50的下游区域（西格巴恩型分子泵下游区域）侧的该连通孔506的开口端形成为，不是连通至西格巴恩型分子泵下游区域的螺旋状槽的固定圆板谷部51的全部区域，而是连通至与旋转圆板9的旋转前进方向侧相反的一侧的一部分部位。

即，在本发明的第6实施方式中，在气体移送机构中穿过的气体分子将在刻设有螺旋状槽（由固定圆板谷部51及固定圆板峰部52形成的螺旋状的槽）的固定圆板50的上游面（西格巴恩型分子泵上游区域）圧力较高的区域和在该固定圆板50的下游面（西格巴恩型分子泵下游区域）圧力较低的区域连通。即，将连通孔506作为折返时的连通路来通过，所述连通孔506将存在圧力差的区域彼此连接。

根据上述结构，在涉及本发明的第6实施方式的西格巴恩型分子泵1中，将连通孔506作为气体分子的折返流道来利用，所以将固定圆板50的上游面和下游面连接（连通）的连接部的圧力差最大，折返的气体分子的流动受到的阻力最小，所述连通孔506将刻设于固定圆板50的上游面（西格巴恩型分子泵上游区域）的螺旋状槽中的旋转方向下游的固定圆板峰部52附近的固定圆板谷部51、和刻设于固定圆板50的下游面（西格巴恩型分子泵下游区域）的螺旋状槽中的在旋转方向上游的与旋转方向相反的一侧的固定圆板峰部52附近的固定圆板谷部51连通。

结果，能够根据产生于西格巴恩型分子泵1的圧力分布将气体分子最有效率地折返后移送，所以能够提供排气效率较高的西格巴恩型分子泵1。

（ｉｉ－8－1）第7实施方式

图8及图9是用于说明涉及本发明的第7实施方式的固定圆板50的连通孔507的图。

图8（a）表示涉及本发明的第7实施方式的西格巴恩型分子泵1的结构示意例，对于与图1相同的结构，省略其说明。

如图8（a）所示，涉及本发明的第7实施方式的西格巴恩型分子泵1在配设的固定圆板50上具有连通孔507。

在本发明的第7实施方式中，如图8（a）所示，除了连通孔507以外的旋转圆筒10和固定圆板50的间隙d2构成为，比西格巴恩型分子泵上游区域的排气槽的深度d1小。

即，气体分子在折返时通过的间隙（d2）比由旋转圆板9和固定圆板50的吸气口4侧的固定圆板谷部51形成的宽度（流道的宽度）d1窄。

另外，在本第7实施方式中，将从固定圆板50的吸气口4侧的表面到固定圆板谷部51的底面的长度称作“排气槽的深度”。

根据上述结构，在涉及本发明的第7实施方式的西格巴恩型分子泵1中，经由连通孔507的气体分子的移送比由旋转圆筒10的外径面和固定圆板50的内径面形成的间隙（d2）的移送更占优势，所以能够高效率地将气体分子折返后移送。因此，能够提供排气效率较高的西格巴恩型分子泵1。

（ｉｉ－8－2）第7实施方式的变形例

此外，上述第7实施方式的结构能够与前述第1实施方式至第6实施方式中已说明的各连通孔（500、501、502、503、及504、505、506）的结构组合，成为第1实施方式至第6实施方式的各变形例。

以下举出两个组合的例子来说明。

（1）第3实施方式和第7实施方式…解决方案7－1（507）

图8（b）是作为一个例子用来说明将第3实施方式和第7实施方式组合的变形例（连通孔507）的图。

图8（b）是从吸气口4侧观察图8（a）中的A-A'方向的固定圆板50的剖视图，在该图中，由虚线表示从排气口6侧观察时的螺旋状槽。

另外，图8（b）中的固定圆板50外的箭头表示图中未示出的旋转圆板9的旋转方向，此外，固定圆板50内的箭头表示通过螺旋状槽的固定圆板谷部51的气体分子的流动的一部分。

如图8（b）所示，例如，若将连通孔502（图3）与上述涉及第7实施方式的连通孔（507）组合，则能够不将气体分子放出至不具有排气作用的空间，保持排气的连续性，进而，流道的谷部彼此连通，所以流道彼此的连接尺寸最小，能够形成可实现使排气阻力更小的折返的连通孔507，所述连通孔502涉及前述本发明的第3实施方式，使螺旋状槽的谷部（固定圆板谷部51）彼此连通。因此，西格巴恩型分子泵1能够高效率地进行排气处理。

（2）第5实施方式和第7实施方式…解决方案7－2（508）

此外，图9是作为一个例子用来说明将第5实施方式和第7实施方式组合的变形例（连通孔508）的图。

图9（b）是从吸气口4侧观察图9（a）中的A-A'方向的固定圆板50的剖视图，在该图中，由虚线表示从排气口6侧观察时的螺旋状槽。

另外，图9（b）中的固定圆板50外的箭头表示图中未示出的旋转圆板9的旋转方向，此外，固定圆板50内的箭头表示通过螺旋状槽的固定圆板谷部51的气体分子的流动的一部分。

如图9所示，例如，若将连通孔504（图6（a））与上述涉及第7实施方式的连通孔（507）组合，则形成图9（b）中所示的连通孔508，所述连通孔504涉及前述本发明的第5实施方式，配设为在由旋转圆筒10的外径面和固定圆板50的内径面形成的间隙处开口的状态。

根据该结构，在本变形例中，能够将连通孔的空间区域和间隙区域这两个区域一起作为折返流道来利用，所述间隙区域由旋转圆筒10的外径面和固定圆板50的内径面形成，所以能够将西格巴恩型分子泵1的径向尺寸在不使装置大型化的情况下设成最大，并且，能够进而形成可将气体分子从上游向下游折返时的流道面积设为较大的连通孔508，能够高效率地进行排气处理。

（ｉｉ－9）第8实施方式

本发明的第8实施方式与前述第1实施方式至第7实施方式中说明的各连通孔（500～508）的结构进行组合，由此构成本发明的第1实施方式至第7实施方式的各变形例。

涉及本发明的第8实施方式的连通孔形成为，在第1实施方式至第7实施方式中说明的任一个结构中，除了该连通孔以外的旋转圆筒10和固定圆板50的间隙（图8或图9的d2）的截面积比上游侧（西格巴恩型分子泵上游区域）的排气槽流道的截面积小。

在此，本第8实施方式中所谓的“排气槽流道的截面积”，表示固定圆板50的某半径下的圆周截面积。

根据该结构，气体分子在隔着固定圆板50从上游向下游折返时，其通过的量能够为，通过连通孔的量比通过由旋转圆板9和固定圆板50形成的间隙的量多，所以作为折返流道，连通孔构成主体。

根据上述结构，在涉及本发明的第8实施方式的西格巴恩型分子泵1中，经由连通孔的气体分子的移送比由旋转圆筒10的外径面和固定圆板50的内径面形成的间隙（图8或图9的d2）的移送更占优势。因此，能够高效率地将气体分子折返地移送，能够实现较高的排气效率。

（ｉｉ－10）第9实施方式

图10是用于说明涉及本发明的连通孔509的图，是从吸气口4侧观察时的固定圆板50的剖视图。

涉及第9实施方式的固定圆板50构成为，图10中ａ1及ａ2所表示的圆周槽的切线角度为，固定圆板内侧的切线角度ａ2比固定圆板外侧的切线角度ａ1大（ａ1＜ａ2）。

即，涉及本第9实施方式的固定圆板50构成为，作为配设有连通孔509的一侧的内侧（即与旋转圆筒10对置的一侧）的圆周槽的切线角度较大，所以构成为在槽的数量相同的情况下，内侧宽度较宽的结构。

根据上述结构，在涉及本发明的第9实施方式的西格巴恩型分子泵1中，能够将形成于固定圆板50的连通孔509的大小尽可能地扩大，所以能够增大排气传导。结果，能够提供排气效率更好的西格巴恩型分子泵1。

此外，上述第9实施方式的结构不只是使用固定圆板50，也可以是使用形成有螺旋状槽的固定圆板的情况，进而，也可以与前述第1实施方式至第8实施方式中说明的各连通孔（500～508）的结构组合，作为第1实施方式至第8实施方式的各变形例。

（ｉｉ－11）第10实施方式

图11是用于说明涉及本发明的连通孔510的图，是从吸气口4侧观察时的固定圆板50的剖视图。

涉及第10实施方式的固定圆板50构成为，图11中ｔ1及ｔ2表示的圆周槽的峰宽（即固定圆板峰部52的峰顶的宽度）为，固定圆板内侧的峰宽ｔ2比固定圆板外侧的峰宽ｔ1小（细）（ｔ1＞ｔ2）。

即，涉及本第10实施方式的固定圆板50构成为，作为配设有连通孔510的一侧的内侧（即与旋转圆筒10对置的一侧）的圆周槽的固定圆板峰部52的峰宽较小，所以构成为在槽的数量相同的情况下，能够确保内侧的固定圆板谷部51的空间较宽。

根据上述结构，在涉及本发明的第10实施方式的西格巴恩型分子泵1中，能够将形成于固定圆板50的连通孔510的大小尽可能地扩大，所以能够增大排气传导。结果，能够提供排气效率更好的西格巴恩型分子泵1。

此外，上述第10实施方式的结构不只是使用固定圆板50，也可以是使用形成有螺旋状槽的固定圆板的情况，进而，也可以与前述第1实施方式至第9实施方式中说明的各连通孔（500～509）的结构组合，作为第1实施方式至第9实施方式的各变形例。

另外，各个实施方式及变形例也可以分别进行组合。

此外，各个实施方式及变形例中的连通孔不只限定为轴向，也可以是相对于轴向倾斜地设置。例如，将连通口向旋转方向倾斜地开孔，由此被排出的气体的流动顺畅，能够使排气性能进一步提高。

此外，上述本发明的各实施方式不限于西格巴恩型分子泵。也可以应用于具备西格巴恩型分子泵部和涡轮分子泵部的复合型涡轮分子泵、具备西格巴恩型分子泵部和螺纹槽式泵部的复合型涡轮分子泵、或具备西格巴恩型分子泵部、涡轮分子泵部和螺纹槽式泵部的复合型涡轮分子泵（真空泵）。

具备涡轮分子泵部的复合型真空泵的情况虽然无图示，但还具备由旋转轴及固定于该旋转轴的旋转体构成的旋转部，在旋转体上多层地配设有放射状地设置的转子翼（动翼）。此外，具备固定部，在所述固定部上，相对于转子翼交替地、多层地配设有定子翼（静翼）。

具备螺纹槽式泵部的复合型真空泵的情况虽然无图示，但具备气体移送机构，所述气体移送机构还具备螺纹槽间隔件（被固定的零件），所述螺纹槽间隔件在与旋转圆筒（旋转的零件）的对置面上形成有螺旋槽，隔开既定的间隙与旋转圆筒的外周面相对，在旋转圆筒高速旋转时，气体伴随旋转圆筒的旋转被螺纹槽（螺旋槽）引导，同时被向排气口侧送出。另外，为减少气体向吸气口侧逆流的力，该间隙越小越好。

具备涡轮分子泵部和螺纹槽式泵部的复合型涡轮分子泵的情况虽然无图示，但构成为具备气体移送机构的结构，所述气体移送机构还具备上述涡轮分子泵部和上述螺纹槽式泵部，借助涡轮分子泵部（第2气体移送机构）圧缩后，又借助螺纹槽式泵部（第3气体移送机构）进一步压缩。

根据该结构，涉及本发明的各实施方式及各变形例的西格巴恩型分子泵1借助设置的连通孔能够实现以下效果。

（1）能够使由旋转圆筒侧的折返区域产生的损失为最小限度，所以能够构筑为效率高的西格巴恩型分子泵。

（2）将具有排气作用的固定圆板延长，能够将以往不具有排气作用的流道（区域）即旋转圆筒侧的折返区域的空间作为排气空间来利用，所以空间效率较高，能够实现旋转体及泵的小型化、支承旋转体的轴承的小型化、及由效率提高带来的节能化。

（3）将具有排气作用的管路（流道・区域）彼此连接（连通），所以能够防止排气作用中断，使排气效率得到改善。

附图标记说明

1 西格巴恩型分子泵；2 壳体；3 基部；4 吸气口；5 凸缘部；6 排气口；7 轴；8 转子；9 旋转圆板；10 旋转圆筒；20 马达部；30 径向磁轴承装置；31 径向磁轴承装置；40 轴向磁轴承装置；50 固定圆板；51 固定圆板谷部；52 固定圆板峰部；60 间隔件；500 连通孔；501 连通孔；502 连通孔；503 连通孔；504 连通孔；505 连通孔；506 连通孔；507 连通孔；508 连通孔；509 连通孔；510 连通孔；1000 西格巴恩型分子泵（现有技术）；5000 固定圆板（现有技术）。

Claims (19)

1.一种固定圆板，所述固定圆板被用于将气体从吸气口侧向排气口侧移送的第1气体移送机构，通过与旋转圆板的相互作用，形成螺旋状槽排气部，其特征在于，

在前述固定圆板和前述旋转圆板的至少某一方的对置面的至少一部分上，形成有具有谷部和峰部的多条螺旋状槽，

在用于前述第1气体移送机构的旋转体圆筒部和前述固定圆板的内周部之间，形成有间隙，

在前述固定圆板的内周侧的部分上，具有开口部或贯通孔，多个前述开口部在前述固定圆板的内径侧开口，多个前述贯通孔将前述吸气口侧和前述排气口侧贯通并形成于前述固定圆板的前述谷部。

2.如权利要求1所述的固定圆板，其特征在于，

前述贯通孔将前述谷部中形成在前述固定圆板的前述吸气口侧的表面上的前述谷部和形成在前述排气口侧的表面上的前述谷部连通。

3.如权利要求1所述的固定圆板，其特征在于，

前述开口部形成于前述谷部中位于以下两个表面中的某一个上的前述谷部：前述固定圆板的前述吸气口侧的表面和前述排气口侧的表面。

4.如权利要求1所述的固定圆板，其特征在于，

前述开口部形成为，跨前述谷部中位于前述固定圆板的前述吸气口侧的表面上的前述排气口侧端的多个前述谷部，或跨前述谷部中位于前述固定圆板的前述排气口侧的表面上的前述吸气口侧端的多个前述谷部。

5.如权利要求3或4所述的固定圆板，其特征在于，

前述开口部形成为，在前述间隙处开口。

6.如权利要求1或2所述的固定圆板，其特征在于，

前述贯通孔在前述固定圆板的前述吸气口侧的表面上的前述排气口侧端的前述谷部上将前述旋转圆板的旋转方向侧的区域贯通，在前述固定圆板的前述排气口侧的表面上的前述吸气口侧端的前述谷部上将与前述旋转圆板的旋转方向侧相反的一侧的区域贯通。

7.如权利要求1至4中任一项所述的固定圆板，其特征在于，

前述多条螺旋状槽的切线角度为，内径侧的切线角度比外径侧的切线角度大。

8.如权利要求5所述的固定圆板，其特征在于，

前述多条螺旋状槽的切线角度为，内径侧的切线角度比外径侧的切线角度大。

9.如权利要求6所述的固定圆板，其特征在于，

前述多条螺旋状槽的切线角度为，内径侧的切线角度比外径侧的切线角度大。

10.如权利要求1至4中任一项所述的固定圆板，其特征在于，

前述多条螺旋状槽的前述峰部的宽度为，内径侧的前述峰部的宽度比外径侧的前述峰部的宽度小。

11.如权利要求5所述的固定圆板，其特征在于，

前述多条螺旋状槽的前述峰部的宽度为，内径侧的前述峰部的宽度比外径侧的前述峰部的宽度小。

12.如权利要求6所述的固定圆板，其特征在于，

前述多条螺旋状槽的前述峰部的宽度为，内径侧的前述峰部的宽度比外径侧的前述峰部的宽度小。

13.如权利要求7所述的固定圆板，其特征在于，

前述多条螺旋状槽的前述峰部的宽度为，内径侧的前述峰部的宽度比外径侧的前述峰部的宽度小。

14.一种真空泵，其特征在于，所述真空泵具备外装体、旋转轴、权利要求1至13中任一项所述的固定圆板、前述旋转圆板、前述第1气体移送机构，

所述外装体形成有吸气口和排气口，

所述旋转轴被内包于前述外装体，被旋转自如地支承，

多层前述旋转圆板配设在前述旋转轴上，

前述第1气体移送机构是西格巴恩型分子泵部，所述西格巴恩型分子泵部通过前述旋转圆板和前述固定圆板的相互作用，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。

15.如权利要求14所述的真空泵，其特征在于，

前述真空泵还具有配设于前述旋转轴的旋转体圆筒部，

除去前述开口部或前述贯通孔以外的前述间隙的宽度，比由前述吸气口侧的前述固定圆板和前述旋转圆板形成的排气槽流道的深度小。

16.如权利要求14所述的真空泵，其特征在于，

前述真空泵还具有配设于前述旋转轴的旋转体圆筒部，

除去前述开口部或前述贯通孔以外的前述间隙的截面积，比由前述吸气口侧的前述固定圆板和前述旋转圆板形成的排气槽流道的截面积小。

17.如权利要求14至16中任一项所述的真空泵，其特征在于，

前述真空泵是复合型涡轮分子泵，所述复合型涡轮分子泵还具备旋转翼、固定翼、第2气体移送机构，所述第2气体移送机构是涡轮分子泵部，所述涡轮分子泵部通过前述旋转翼和前述固定翼的相互作用，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。

18.如权利要求14至16中任一项所述的真空泵，其特征在于，

前述真空泵是复合型涡轮分子泵，所述复合型涡轮分子泵具备第3气体移送机构，所述第3气体移送机构是螺纹槽式泵部，所述螺纹槽式泵部在旋转的零件和固定的零件的对置面的至少一部分上具有螺纹槽，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。

19.如权利要求17所述的真空泵，其特征在于，

前述真空泵是复合型涡轮分子泵，所述复合型涡轮分子泵具备第3气体移送机构，所述第3气体移送机构是螺纹槽式泵部，所述螺纹槽式泵部在旋转的零件和固定的零件的对置面的至少一部分上具有螺纹槽，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。