CN111828349B - 电源一体型真空泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电源一体型真空泵，其可减少电源部固定时的配线的夹入。电源一体型涡轮分子泵包括：泵框体(泵座(15)及泵外壳(14))，在内部配置泵转子(11)；冷却套管(202)，固定在泵座(15)的外表面；连接器(40)，将泵侧配线(60)与电源侧配线(61)连接；以及连接器间隔件(41)，固定在泵座(15)的外表面，具有固定连接器(40)的连接器固定面(411)。

Description

电源一体型真空泵
技术领域
本发明涉及一种电源一体型真空泵。
背景技术
以前，已知有将泵本体与电源部一体地构成的电源一体型涡轮分子泵(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中记载的电源一体型涡轮分子泵中，将连接泵本体侧的配线的连接器直接固定在泵本体的外表面。电源部侧在大气压环境下，但泵座侧为真空环境，因此连接器可使用气密密封连接器。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2018-184874号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在如上所述的电源一体型涡轮分子泵中，当将电源部固定在泵本体时，容易产生如下的不良情况：与已固定在泵本体的连接器连接的电源侧配线的一部分从电源部框体露出，并被夹入泵本体或连接器与电源部框体之间。
[解决问题的技术手段]
根据本发明的实施例的电源一体型真空泵包括：泵框体，在内部配置泵转子；电源框体，固定在所述泵框体的外表面；连接器，将泵框体侧的配线与电源框体侧的配线连接；以及间隔件，固定在所述泵框体的外表面，具有固定所述连接器的连接器固定面。
[发明的效果]
根据本发明，可减少电源部固定时的配线的夹入。
附图说明
图1是表示电源一体型涡轮分子泵的概略构成的剖面图。
图2是泵本体与电源部的连接部的放大图。
图3是从泵本体侧观察电源部的平面图。
图4是表示连接器间隔件的平面图及A-A剖面图的图。
图5是表示将配线焊接在连接器时的状态的图。
图6是表示将电源部固定在泵本体时的状况的图，且表示不使用连接器间隔件的情况。
图7是表示将电源部固定在泵本体时的状况的图，且表示使用连接器间隔件的情况。
图8是表示变形例的图。
符号的说明
1：电源一体型涡轮分子泵
10：泵本体
11：泵转子
14：泵外壳
15：泵座
20：电源部
21：隔热板
40、42：连接器
41：连接器间隔件
60：泵侧配线
61：电源侧配线
62a、62b：真空密封件
201：电源壳
202：冷却套管
202a：开口部
411：连接器固定面
412：泵侧固定面
具体实施方式
以下，参照图对用于实施本发明的实施例进行说明。图1是表示作为电源一体型真空泵的一例的电源一体型涡轮分子泵1的概略构成的剖面图。图1中所示的电源一体型涡轮分子泵1通过利用螺栓30将泵本体10与电源部20固定来使两者成为一体。
泵本体10包括构成泵框体的泵外壳14及泵座15。在泵本体10中，安装有泵转子11的轴12通过设置在泵座15的磁轴承50A、磁轴承50B、磁轴承50C来非接触支撑。轴12的上浮位置通过设置在泵座15的径向位移传感器51A、径向位移传感器51B及轴向位移传感器51C来检测。另外，在磁轴承未运行的状态下，轴12由机械轴承16、机械轴承17来支撑。
在轴12的下端设置有圆形的转子盘121，以将所述转子盘121上下夹住的方式，隔着间隙而设置有磁轴承50C的电磁铁。通过磁轴承50C来吸引转子盘121，由此轴12朝轴向上浮。
在泵转子11，在旋转轴方向上形成有多段的旋转叶片110。在上下排列的旋转叶片110之间分别配设有固定叶片111。通过这些旋转叶片110与固定叶片111来构成涡轮叶片段。各固定叶片111由间隔件114以上下夹持的方式来保持。间隔件114具有保持固定叶片111的功能，并且具有将固定叶片111间的间隙维持成规定间隔的功能。
在固定叶片111的后段(图示下方)设置有构成拖拽泵(drag pump)段的螺杆定子113，在螺杆定子113的内周面与泵转子11的圆筒部112之间形成有间隙。泵转子11与由间隔件114保持的固定叶片111被收纳在泵外壳14内。在泵座15的外周，设置有用于将泵座15调整成规定温度的加热器19。所述调温是为了抑制反应产物堆积在泵内而进行。
电源部20通过螺栓而固定在作为泵框体的泵座15的底面侧。虽然省略图示，但在对泵本体10进行驱动控制的电源部20，设置有构成主控制部、磁轴承控制部及马达控制部等的电子部件，这些电子部件被收纳在电源部20的框体内。电源部20的框体包含电源壳201、及覆盖电源壳201的上部开口的冷却套管202。在泵座15，设置有将泵侧配线60与电源侧配线61连接的连接器40。对连接器40的连接电源侧配线61的区域施加了用于一体地保持电源侧配线61的模压材料63。
图2是利用连接器40的连接部分的放大图。另外，在图2中，省略图1中所示的模压材料63的图示。冷却套管202用于对电源部20进行冷却，在冷却套管202与进行调温的泵座15之间设置有隔热板21。隔热板21可使用导热率小的材料(例如，陶瓷或树脂材料等)。在泵座15，在与冷却套管202相向的底面151固定有连接器间隔件41。连接器40固定在连接器间隔件41的连接器固定面411。
在图2中所示的例子中，关于连接器间隔件41、冷却套管202及隔热板21的厚度H1、厚度H2、厚度H3，以H1＞H2+H3的方式设定。厚度H1优选如后述那样设定成H1≧H2+H3。通过如此设定，从冷却套管202的开口部202a插入的连接器间隔件41的连接器固定面411变成与冷却套管202的内周面202b同一面、或从内周面202b突出。连接器间隔件41与泵座15之间由真空密封件62a密封，连接器40与连接器间隔件41之间由真空密封件62b密封。
关于连接器40，设置泵侧配线60的泵侧空间为真空，设置电源侧配线61的电源侧空间变成大气压。因此，连接器40可使用气密密封连接器。连接器40在形成有凸缘的壳401内设置有密封材料402，并以贯穿所述密封材料402的方式设置有多个连接器销403。连接器40是馈通型(feedthrough type)的连接器，泵侧配线60及电源侧配线61焊接在连接器销403。在连接器40的壳401与连接器间隔件41之间设置所述真空密封件62b。
图3是从泵本体10侧观察电源部20的平面图。另外，在图3中由假想线(双点划线)来表示隔热板21的形状。电源部20的平面形状为八边形，通过螺栓31来将八边形的冷却套管202固定在电源壳201的八边形状的开口部。形成在冷却套管202的八处的螺孔202c是将冷却套管202固定在泵座15的螺栓30(参照图1、图2)进行螺合的螺孔。
在冷却套管202埋设有用于使冷媒流动的配管203。由双点划线表示的隔热板21的外形形状为八边形，在内侧形成有圆形孔21a。即，隔热板21设置在冷却套管202的周边区域，以避开矩形的开口部202a。
图4是表示连接器间隔件41的平面图及A-A剖面图的图。平面图的连接器间隔件41的形状是与冷却套管202的开口部202a相同的四边形，形成有用于使泵侧配线60穿过的圆形的贯穿孔410。在固定连接器40的连接器固定面411，形成有用于通过螺栓来固定连接器40的螺孔415、及配置真空密封件(O型圈)62b的密封面413。另外，在连接器固定面411的四角，形成有将连接器间隔件41固定在泵座15的底面151的螺栓穿过的螺栓孔414。所述厚度H1是从连接器固定面411至泵侧固定面412为止的高度尺寸。
(连接器间隔件41的效果)
在本实施方式中，不将连接器40直接固定在泵座15的底面151，如图2所示，经由连接器间隔件41来固定连接器40。由此，可使连接器40的位置从泵座15的底面151突出，可防止在电源部20与泵座15之间夹入电源侧配线61这一电源固定时的不良情况的产生。
图5～图7是说明配线夹入防止效果的图。图5是表示将配线焊接在连接器40时的状态的图。图6、图7是表示将电源部20固定在泵座15时的状况的图，图6表示不使用连接器间隔件41的情况。另外，在图5～图7中，省略图1中所示的模压材料63的图示。
如图5所示，当将泵侧配线60及电源侧配线61焊接在连接器40的连接器销403时，以可容易地进行焊接作业的方式从泵座15及电源部20抽出泵侧配线60及电源侧配线61。焊接后，将连接器40固定在泵座15的底面151。在此固定时，将已被抽出的泵侧配线60以叠入的方式压入泵本体内部。
继而，将电源部20固定在泵座15。在此固定时，将已被抽出的电源侧配线61以叠入的方式压入电源框体内，使电源部20如由双点划线所示接近泵座15侧来固定。当使电源部20接近泵座15侧时，存在如图6那样已被叠入的电源侧配线61的一部分被夹入冷却套管202与泵座15之间的情况。此种夹入通过目视而从冷却套管202与泵座15的间隙来确认，但若不变成如图6所示冷却套管202接近泵座15的状态，则无法判定是否被夹入。
开口部202a位于远离冷却套管202的外周面的位置，因此在如图6那样冷却套管202与泵座15接近的状态下，利用目视的确认非常困难，看漏夹入的可能性高。在电源侧配线61变成如图6所示的状态的情况下，当使电源部20密接在泵座15时，由符号B表示的部分的配线不被引入电源框体内而被夹入冷却套管202与泵座15之间。
另一方面，在本实施方式中，在连接器40与泵座15之间配置有连接器间隔件41，因此在将电源部20固定在泵座15的状态下，与如图6那样不使用连接器间隔件41的情况相比，连接器40有富余地进入电源框体内部，所述富余部分与连接器间隔件41的厚度H1相对应。因此，在图7中所示的状态下，即便电源侧配线61以与图6的情况相同的程度从开口部202a朝外侧露出，当使电源部20接近直至密接在泵座15的状态为止时，由符号B表示的部分的电源侧配线61也被引入电源框体内。其结果，防止电源侧配线61的夹入。
另外，电源部20与泵座15的间隙比图6的情况大，因此可通过目视来容易地确认从开口部202a露出的电源侧配线61。例如，在电源侧配线61比图7中所示的情况更长并从开口部202a朝外露出的情况下，当使电源部20如由双点划线所示接近泵座15时，存在朝外露出的电源侧配线61不完全地被引入电源框体内，一部分被电源部20与泵座15夹入的危险。在本实施方式中，在如图7那样连接器40已大体上插入开口部202a的状态下，电源部20与泵座15的间隙比以前的情况大。因此，可容易地确认电源侧配线61从开口部202a露出，可通过重新进行电源部20的固定作业，而将电源侧配线61的夹入防止于未然。
此外，泵座15通过使用加热器19的调温而升温至70℃～80左℃右为止。在本实施方式中，经由连接器间隔件41来将连接器40固定在泵座15，因此与如图6那样将连接器40直接固定在泵座15的情况相比，可减少从泵座15朝连接器40的热传导，可抑制连接器40的温度上升。连接器温度变得越高，可流入连接器销403的容许电流值越降低，但通过设置连接器间隔件41来将连接器温度抑制得更低，可防止由连接器温度上升所引起的容许电流值的恶化。另外，也可以防止由连接器温度上升所引起的连接器40的耐久性及寿命的下降。
连接器间隔件41可使用导热率比一般使用铝材的泵座15低的金属材料(例如，不锈钢(Stainless Steel，SUS)材料)，但也可以由树脂材料等形成。另外，通过在连接器间隔件41与泵座15之间配置隔热材料，可谋求进一步减少热传导。另外，在配置隔热材料的情况下，即便连接器间隔件41是与泵座15相同的铝材，也可以谋求减少热传导。
进而，当将连接器40固定在连接器间隔件41时，可将泵侧配线60的一部分收纳在连接器间隔件41的贯穿孔410，因此可减少泵本体侧的配线收纳空间。
另外，在图6中所示的构成的情况下，若不变成泵座15的底面151相当接近冷却套管202的状态，则不会变成连接器40插入开口部202a的状态。因此，难以确认连接器40与开口部202a的位置关系，存在连接器40与冷却套管202发生干涉的担忧。另一方面，在如图7那样使用连接器间隔件41的情况下，容易进行连接器40与开口部202a的对位确认，在插入时可防止连接器40与开口部202a发生干涉。进而，若连接器间隔件41开始插入开口部202a，则连接器间隔件41作为引导件发挥功能，因此在插入作业中连接器40不会与开口部202a发生干涉。如此，通过设置连接器间隔件41，可谋求提升电源部固定作业的作业性。
另外，如图1所示，利用模压材料63以包含连接器销403与电源侧配线61的连接部分的方式进行模压，由此可防止电源侧配线61从连接器销403脱落，并且将电源侧配线61的整体定向成电源框体方向。其结果，可防止电源侧配线61的一部分如图6那样被夹入。
(变形例)
在所述实施方式中，连接器40是如图2所示，在连接器销403的真空侧连接泵侧配线60，并且在大气压侧连接电源侧配线61的馈通方式的连接器。但是，连接器40的构成并不限定于此种构成，也可以是如图8所示的包含可装卸的插座421与插头422的连接器42。在此情况下，插座421固定在连接器间隔件41。
另外，也可以将一个连接器40分成用于连接弱电系统(传感器信号等)的配线的连接器、及用于连接强电系统(马达电流、电磁铁电流)的配线的连接器。
所述多个例示性的实施方式及变形例为以下的实施例的具体例会被本领域技术人员理解。
[1]一实施例的电源一体型真空泵包括：泵框体，在内部配置泵转子；电源框体，固定在所述泵框体的外表面；连接器，将泵框体侧的配线与电源框体侧的配线连接；以及间隔件，固定在所述泵框体的外表面，具有固定所述连接器的连接器固定面。
如在图5～图7中所说明的那样，连接器40的从泵座15的底面151起的高度增加与连接器间隔件41相应的高度，因此穿过了开口部202a的连接器40的朝电源框体中的插入量增加。其结果，可减少安装电源框体时的电源侧配线61的夹入的产生。进而，当将连接器40固定在连接器间隔件41时，可将泵侧配线60的一部分收纳在作为连接器间隔件41的内部空间的贯穿孔410，因此可减少泵本体侧的配线收纳空间。
另外，如图2所示，通过设置作为间隔件的连接器间隔件41，来自作为泵框体的泵座15的热传导减少，可抑制连接器40的温度上升。其结果，可防止连接器40的电流容量的下降及连接器耐久性的下降。
[2]在所述[1]中记载的电源一体型真空泵中，将所述间隔件的从泵侧固定面至所述连接器固定面为止的厚度设定成从所述泵框体的外表面至所述电源框体的内周面为止的厚度方向尺寸以上。
若如此设定，则如图2那样，变成连接器固定面411为与作为电源框体的一例的冷却套管202的内周面202b同一面、或比内周面202b更朝电源框体内侧突出的状态。其结果，如由图7的符号B表示的配线的突出在使电源部20密接在泵座15时被消除，防止电源侧配线61的夹入的效果提升。
[3]在所述[1]或[2]中记载的电源一体型真空泵中，所述间隔件的导热率比所述泵框体的导热率小。
通过使连接器间隔件41介于连接器40与泵座15之间，与不设置连接器间隔件41的情况相比，可通过连接器间隔件41的热阻来降低连接器40的温度。进而，如所述那样使连接器间隔件41的导热率比固定连接器间隔件41的泵座15的导热率小，由此可进一步降低连接器40的温度。其结果，防止连接器40的电流容量下降或连接器耐久性下降的效果进一步变高。
[4]在所述[1]～[3]的任一项中记载的电源一体型真空泵中，包括：第一真空密封件，将所述间隔件与所述泵框体之间密封；以及第二真空密封件，将所述间隔件与所述连接器之间密封。
如图2所示，通过设置将连接器间隔件41与泵座15之间密封的真空密封件62a、及将连接器间隔件41与连接器40之间密封的真空密封件62b，可确实地防止空气从泵电源侧朝泵框体侧的侵入，可防止对于泵性能的不良影响。
[5]在所述[1]～[4]的任一项中记载的电源一体型真空泵中，包括设置在所述泵框体与所述电源框体之间的隔热材料，将所述间隔件的从泵侧固定面至所述连接器固定面为止的厚度设定成所述电源框体的厚度与所述隔热材料的厚度的和以上。
如图2所示，通过设置隔热板21作为泵框体与电源框体之间的隔热材料，可减少从泵座15朝电源部20的热侵入。此时，将连接器间隔件41的从泵侧固定面412至连接器固定面411为止的厚度H1设定成作为电源框体的一例的冷却套管202的厚度H2与隔热板21的厚度H3的和以上，即，设定成H1≧H2+H3。若如此设定，则连接器间隔件41的连接器固定面411变成与冷却套管202的内周面202b同一面、或从内周面202b突出，可防止电源侧配线61的夹入。
以上对各种实施方式及变形例进行了说明，但本发明并不限定于这些内容。例如，在所述实施方式中，以如图1所示将电源部20固定在泵座15的底面151的构成为例进行了说明，但即便在将电源部20固定在泵座15的侧面的结构的情况下，也可以同样地应用连接器间隔件41。另外，并不限定于电源一体型涡轮分子泵，也可以同样地应用于电源一体型的真空泵。在本发明的技术思想的范围内想到的其它实施例也包含在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种电源一体型真空泵，其中，包括：
泵框体，在内部配置泵转子；
电源框体，固定在所述泵框体的外表面；
连接器，将泵框体侧的配线与电源框体侧的配线连接；以及
间隔件，固定在所述泵框体的外表面，具有固定所述连接器的连接器固定面，
将所述间隔件的从泵侧固定面至所述连接器固定面为止的厚度设定成从所述泵框体的外表面至所述电源框体的内周面为止的厚度方向尺寸以上，所述连接器固定面为与所述电源框体的内周面同一面、或比所述内周面更朝所述电源框体内侧突出的状态，
其中所述连接器固定面的最大宽度小于所述电源框体的开口部的宽度，使所述连接器以及所述间隔件被配置以穿过所述开口部。
2.根据权利要求1所述的电源一体型真空泵，其中所述间隔件的导热率比所述泵框体的导热率小。
3.根据权利要求1所述的电源一体型真空泵，其中，包括：
第一真空密封件，将所述间隔件与所述泵框体之间密封；以及
第二真空密封件，将所述间隔件与所述连接器之间密封。
4.根据权利要求1所述的电源一体型真空泵，其中，包括设置在所述泵框体与所述电源框体之间的隔热材料，
将所述间隔件的从泵侧固定面至所述连接器固定面为止的厚度设定成所述电源框体的厚度与所述隔热材料的厚度的和以上。
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