CN113107875B - 涡轮分子泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡轮分子泵，其可抑制成本增加，并实现大流量、高背压条件下的排气性能的提升。涡轮分子泵(1)包括：多段的转子翼(40)，呈放射状地形成有多个叶片，设置在转子轴方向上；以及多段的定子翼(30)，在转子轴方向上相对于多段的转子翼(40)交替地配置，呈放射状地设置有多个叶片，其中，多段的转子翼(40)及多段的定子翼(30)的至少一段的叶片片数被设定成“质数×2”或“质数×2ⁿ”。

Description

涡轮分子泵

技术领域

本发明涉及一种涡轮分子泵。

背景技术

涡轮分子泵使形成有涡轮机翼的转子翼相对于形成有涡轮机翼的定子翼进行高速旋转，由此将已从泵的吸气口流入的气体分子朝泵的排气口排气。相对于形成在泵转子的多段的转子翼，在转子轴方向上交替地配置有多段的定子翼。已撞上涡轮机翼的气体分子，由涡轮机翼赋予朝向排气下游侧的运动量而朝排气下游侧移动，被从泵的排气口排气。

在高真空的条件下，可认为在气体分子穿过涡轮机翼段的一段的期间内几乎不存在分子间碰撞，因此，从排气侧朝向吸气侧的倒流分子的大部分被涡轮机翼弹回，无需那么考虑由倒流分子所引起的性能下降。但是，在大流量、高背压条件下，产生如下的问题：气体分子穿过涡轮机翼段的一段的期间的分子间碰撞增加，气体分子的倒流的影响变得显著，排气性下降。因此，在专利文献1中记载的涡轮分子泵中，将转子翼及定子翼的翼形状设为发挥防倒流效果的形状，由此实现倒流的影响的下降。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第3047292号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，在专利文献1中记载的涡轮分子泵中，由于是翼的倾斜从吸气侧朝排气侧变化的复杂的翼形状，因此，翼加工困难且加工成本增加成为问题。

[解决问题的技术手段]

基于本发明的形态的涡轮分子泵包括：多段的转子翼，呈放射状地形成有多个叶片，设置在转子轴方向上；以及多段的定子翼，在转子轴方向上相对于多段的所述转子翼交替地配置，呈放射状地设置有多个叶片，其中，所述多段的转子翼及所述多段的定子翼的至少一段的叶片片数被设定成“质数×2”或“质数×2ⁿ”。

[发明的效果]

根据本发明，可抑制成本增加，并实现大流量、高背压条件下的排气性能的提升。

附图说明

图1是示意性地表示涡轮分子泵的概略结构的剖面图。

图2是表示转子翼的一例的平面图。

图3是表示定子翼的一例的平面图。

图4是说明涡轮泵段中的排气的原理的图。

图5是说明中间流、连续流条件下的气体分子的倒流的图。

图6是说明一对定子翼的叶片片数为36片与30片的情况下的重复区域R2ov的图。

图7是说明一对定子翼的叶片片数为36片与34片的情况下的重复区域R2ov的图。

图8是说明一对定子翼的叶片片数相同、且叶片位置的相位一致的情况下的重复区域R2ov的图。

图9是表示一对定子翼的叶片片数相同、且叶片位置的相位相互错开角度间距P的1/2(P/2)的情况的图。

图10是表示排气速度为7000L/s级的情况的实施例的翼结构的图。

图11是表示排气速度为5000L/s级的情况的实施例的翼结构的图。

图12是表示排气速度为3000L/s级的情况的实施例的翼结构的图。

图13是表示排气速度为7000L/s级的情况的比较例的翼结构的图。

图14是表示排气速度为5000L/s级的情况的比较例的翼结构的图。

图15是表示排气速度为3000L/s级的情况的比较例的翼结构的图。

图16是表示实施例与比较例的排气性能的图。

[符号的说明]

1：涡轮分子泵

3：底座

4：旋转体

4a：泵转子

4b：轴

10：马达

30、30A：定子翼

31：定子

33：间隔环

34～36：磁轴承

37a、37b：机械轴承

38：排气口

40、40A、40B：转子翼

41：圆筒部

50：螺栓

300、400：叶片

300b、400b：背面

301：内侧肋部

A、B：线

M1～M3：气体分子

P：角度间距

R1、R2：贯穿区域

R1ov、R2ov：重复区域

R10、R10a、R10b、R20：间隙区域

V：圆周速度(速度)

-V、Vm1、Vm2、Vm3、Vm4、Vm5、Vm6：速度

Vm1r、Vm2r、Vm3r、Vm4r、Vm5r、Vm6r：相对速度

具体实施方式

以下，参照图对本发明的实施方式进行说明。图1是示意性地表示涡轮分子泵1的概略结构的剖面图。另外，在本实施方式中，以磁轴承式的涡轮分子泵为例进行说明，但本发明并不限定于磁轴承式，可应用于各种涡轮分子泵。

涡轮分子泵1具有：涡轮泵段，包含多段的定子翼30与多段的转子翼40；以及螺纹槽泵段，包含定子31与圆筒部41。在图1中所示的例子中，涡轮泵段包含八段的定子翼30与九段的转子翼40，但各段数并不限定于此。在螺纹槽泵段中，在定子31或圆筒部41形成有螺纹槽。转子翼40及圆筒部41形成在泵转子4a。泵转子4a通过多个螺栓50而紧固在作为转子轴的轴4b。通过利用螺栓50将泵转子4a与轴4b紧固来成为一体，而形成旋转体4。

多段的定子翼30相对于泵转子4a的轴方向上所设置的多段的转子翼40交替地配置。各定子翼30经由间隔环33而在泵轴方向上层叠。轴4b由设置在底座3的磁轴承34、磁轴承35、磁轴承36进行磁悬浮支撑。虽然省略详细的图示，但各磁轴承34～磁轴承36包括电磁铁与位移传感器。通过位移传感器来检测轴4b的悬浮位置。

将泵转子4a与轴4b进行螺栓紧固而成的旋转体4由马达10进行旋转驱动。当磁轴承未运转时，轴4b由紧急用的机械轴承37a、机械轴承37b来支撑。若通过马达10来使旋转体4高速旋转，则泵吸气口侧的气体由涡轮泵段(转子翼40、定子翼30)及螺纹槽泵段(圆筒部41、定子31)依次进行排气，并被从排气口38排出。在排气口38连接辅助泵。

图2、图3是表示转子翼40及定子翼30的一例的平面图。图2是从吸气侧观察形成在泵转子4a的最上段的第一段的转子翼40A(40)的图。在转子翼40A，从泵转子4a呈放射状地形成有16片叶片400。各叶片400以角度间距22.5度来形成，在邻接的叶片400间形成有如由虚线表示的贯穿表背的贯穿区域R1。

图3是表示与图2中所示的转子翼40A的排气下游侧邻接配置的第一段的定子翼30A(30)的图。定子翼30A以可配置在转子翼40间的方式被分割为两部分。定子翼30A在半环状的内侧肋部301的外径侧，呈放射状地形成有多个叶片300。定子翼30A具有16片叶片300，各叶片300以角度间距22.5度来形成。在邻接的叶片300间，形成有如由虚线表示的贯穿表背的贯穿区域R2。另外，定子翼30及转子翼40的叶片片数(翼片数)的设定方法将后述。另外，关于贯穿区域R1、贯穿区域R2，也存在根据叶片片数或翼形状的设定而未形成的情况。

(涡轮泵段的排气的原理)

图4是说明涡轮泵段中的排气的原理的图，且是表示涡轮泵段的沿着由图2的点划线表示的圆弧的C-C剖面的图。另外，在图4中，表示从涡轮泵段的吸气口侧起转子翼40的第一段(40A)、定子翼30的第一段(30A)及转子翼40的第二段(40B)。在图2中，泵转子4a顺时针地旋转，将此时的C-C剖面中的转子翼40的圆周速度设为V。在图4中，相对于定子翼30A的叶片300，转子翼40的叶片400以圆周速度V朝图示左方向移动。

(1)从吸气侧射入的气体分子

此处，考虑气体分子M1针对转子翼40A，以速度Vm1从吸气侧朝图示下方射入的情况。另外，将邻接的叶片400间的区域称为间隙区域R10。转子翼40A的叶片400以圆周速度V朝图示左方向移动，因此从叶片400观察的气体分子M1的相对速度Vm1r成为将速度Vm1与速度-V合成的右下方向的速度。关于速度Vm1的气体分子M1，射入至作为间隙区域R10的一部分的间隙区域R10a的气体分子M1以在朝右下方向倾斜的叶片400之间挤过去的方式，穿过转子翼40A而朝定子翼30A射入。另一方面，以速度Vm1射入至作为间隙区域R10中的剩余的一部分的间隙区域R10b的气体分子M1撞上叶片400的背面400b。

以相对速度Vm1r射入至叶片400的背面400b的气体分子M1由背面400b反射而从背面400b射出。可认为此时的射出方向未必是镜面反射方向，在其以外的方向上也以依存于射出角度(从法线的角度)的概率存在。叶片400的背面400b以朝向排气侧的方式倾斜，因此射入至叶片400的背面400b的气体分子M1朝排气侧射出的概率高。此处，考虑气体分子M1以相对速度Vm2r朝背面400b的法线方向射出的情况。以相对速度Vm2r从以圆周速度V进行移动的叶片400射出的气体分子M1以速度Vm2射入至静止的定子翼30A。速度Vm2成为将相对速度Vm2r与速度V合成的速度，如图4所示，气体分子M1以相对于水平方向浅的角度朝左下方向前进。

叶片300与叶片400相反地朝左斜下方向倾斜，因此从转子翼40A射入至定子翼30A的气体分子M1的大部分以在叶片300之间挤过去的方式穿过定子翼30A、或者撞上叶片300的背面300b。叶片300的背面300b以朝向排气侧的方式倾斜，因此射入至叶片300的背面300b的气体分子M1由背面300b反射而朝第二段的转子翼40B的方向射出的概率高。而且，从定子翼30A射入至转子翼40B的气体分子M1经过与从吸气侧射入至转子翼40A的气体分子M1的情况相同的过程，从转子翼40B朝排气侧移动。

另外，关于射入至叶片300的背面300b的气体分子M1之中，以从背面300b逆行的方式以速度Vm3射出并射入至第一段的转子翼40A的气体分子M1，从叶片400观察的相对速度Vm3r成为将射出速度Vm3与速度-V合成的速度。因此，大部分射入至叶片400的背面400b。

另一方面，在转子翼40A的叶片400之间挤过去而朝定子翼30A射入的气体分子M1的一部分在叶片300间挤过去，剩余的一部分射入至叶片300的上表面300a。叶片300的上表面300a朝向吸气侧，因此射入至上表面300a的气体分子M1的一部分，例如由上表面300a反射，并以速度Vm6从上表面300a射出的气体分子M1再次射入至转子翼40A。

从以圆周速度V进行移动的叶片400观察的气体分子M1的相对速度Vm6r成为将速度Vm6与速度-V合成的速度。因此，气体分子M1射入至叶片400的背面400b。其后，气体分子M1由叶片400的背面400b反射而从背面400b射出，与所述以相对速度Vm2r射出的气体分子M1的情况同样地射入至定子翼30A。如此，转子翼40相对于定子翼30以圆周速度V进行旋转，由此从吸气侧射入的气体分子M1的大部分被朝排气侧移送。

(2)从排气侧射入的倒流分子

继而，对从排气侧射入至转子翼40B的气体分子，即倒流分子进行说明。此处，考虑如图4中所示的气体分子M2那样，气体分子M2以速度Vm4朝图示上方射入的情况。转子翼40B的叶片400以圆周速度V朝图示左方向移动，因此从叶片400观察的气体分子M2的相对速度Vm4r成为将速度Vm4与速度-V合成的右上方向的速度。因此，气体分子M2的大部分撞上叶片400的背面400b，气体分子M2在叶片400之间朝吸气侧方向挤过去的概率小。

如上所述，射入至叶片400的背面400b的气体分子M2具有不仅朝镜面反射方向反射，也朝其以外的方向反射的概率。例如，也存在以相对速度Vm5r从叶片400的背面400b射出，并射入至设置在排气侧的定子翼30A的情况。在此情况下，由于叶片400相对于定子翼30A的叶片300以圆周速度V朝左方向移动，因此以相对速度Vm5r从叶片400射出的气体分子M2的相对于叶片300的速度Vm5成为将相对速度Vm5r与圆周速度V合成的速度。

与所述射入至转子翼40A的叶片400的背面400b的气体分子M1的情况同样地，在射入至定子翼30A的叶片300的背面300b的气体分子M2的情况下，大部分也朝排气侧的转子翼40B的方向反射，极少数朝排气侧穿过定子翼30A而射入至转子翼40A。如此，从排气侧射入至转子翼40B的气体分子(倒流分子)的大部分被朝排气侧排气，总体上气体分子被从吸气侧朝排气侧排气。

基本上涡轮机翼段全段的排气性能由通过“(从吸气侧朝排气侧的取决于排气作用的排气速度)－(从排气侧朝吸气侧的倒流成分的排气速度)”来算出的全段的排气速度表示。在小流量且高真空的条件(以下，称为分子流条件)下，可看作在气体分子穿过涡轮泵段的一段(定子翼30或转子翼40)的期间内几乎不存在分子间碰撞，因此可认为所述排气的原理大致成立。因此，无需那么考虑由气体分子的倒流所引起的性能下降。

但是，在大流量、高背压条件(以下，称为中间流、连续流条件)下，在气体分子穿过涡轮泵段的一段的期间内容易产生分子间碰撞。中间流、连续流条件下的分子间碰撞如后述那样，容易导致气体分子的倒流。其结果，即便是相同的翼结构，在中间流、连续流条件下，通过模拟所获得的排气性能也变得比分子流条件的情况更低。

图5是说明分子间碰撞成为倒流的起因的图。在图5中示出了转子翼40的叶片400、及与所述转子翼40邻接的一对定子翼30的叶片300。一对定子翼30的翼结构相互相同，但叶片300的圆周方向上的相位相互错开地配置。因此，上下的一对定子翼30仅相互的贯穿区域R2中的一部分的区域R2ov重复。以下，将所述区域R2ov称为重复区域。即，在无转子翼40而仅考虑定子翼30的情况下，当从排气侧观察下侧的定子翼30时，可仅从重复区域R2ov眺望吸气侧。另外，在图4中记载的一对转子翼40A、40B中，叶片400的圆周方向上的相位一致，因此贯穿区域R1的整体成为重复区域R1ov。

中间流、连续流条件下的气体分子的倒流与图4中所示的分子流条件下的气体分子的倒流相比，以起因于从分子密度高的区域朝分子密度低的区域流动的密度流的倒流为主。密度流中的倒流分子的流动具有从排气侧(高压侧)朝向吸气侧(低压侧)的倾向的速度矢量。其结果，即便倒流分子与转子翼40的叶片400碰撞而授受与圆周速度矢量相同的方向的运动量，也因与其他气体分子的碰撞而导致圆周速度矢量的影响变小。由此，倒流分子的速度矢量成为吸气口方向上的矢量成分占支配地位的速度矢量。

例如，如图5所示，考虑进行倒流的气体分子M3以速度Vm4从下侧的定子翼30的排气侧朝图示上方射入的情况。在此情况下，射入至间隙区域R20中的贯穿区域R2的气体分子M3乘着密度流的流动，不与叶片300碰撞而朝吸气侧穿过定子翼30。另一方面，可认为间隙区域R20的贯穿区域R2以外的已射入的气体分子M3与叶片300碰撞，大部分朝向排气侧，一部分进入至贯穿区域R2后乘着密度流的流动，朝吸气侧穿过定子翼30。因此，可认为越是贯穿区域R2的剖面面积(投影剖面面积)大的定子翼30，气体分子的倒流越大。

朝吸气侧穿过了下侧的定子翼30的气体分子M3以密度流的状态进入至转子翼40的间隙区域R10。与分子流状态的气体分子M3的情况不同，相对于密度流状态的气体分子M3，可认为以圆周速度V进行移动的叶片400是发挥如遮挡流动的遮蔽板的作用的叶片。因此，在下侧的定子翼30的贯穿区域R2未由叶片400遮挡的状态下，穿过了下侧的定子翼30的贯穿区域R2的密度流状态的气体分子M3之中，只有穿过了重复区域R2ov的气体分子M3可朝吸气侧穿过上侧的定子翼30。

即，在如图5那样隔着转子翼40配置有翼结构相同的定子翼30的情况下，一对定子翼30的重复区域R2ov越大，密度流状态的气体分子M3的倒流变得越大。虽然省略说明，但在如图4那样隔着定子翼30配置有翼结构相同的转子翼40的情况下，也是转子翼40的重复区域R1ov越大，密度流状态的气体分子M3的倒流变得越大。在本实施方式中，以一对定子翼30或一对转子翼40的重复区域变得更小的方式，对翼片数或翼配置进行设计，由此减少倒流的影响，实现中间流、连续流条件下的排气性能的提升。

另外，如上所述，通过翼结构，可实现无贯穿区域R1、贯穿区域R2的定子翼30及转子翼40。即便在此种情况下，密度流状态的气体分子的流动也以绕入叶片的方式进行倒流。因此，在无贯穿区域R1、贯穿区域R2的定子翼30及转子翼40的情况下，也可以通过对翼片数或翼配置进行设计来减少倒流的影响。

(本实施方式的翼结构)

如上所述，为了减少倒流的影响，必须使所述重复区域R1ov、重复区域R2ov变得更小。首先，在考虑邻接的一对转子翼40的情况下，与叶片片数相同的情况相比，优选为叶片片数不同。同样地，在邻接的一对定子翼30的情况下，也是与叶片片数相同的情况相比，优选为叶片片数不同。例如，在如图4的转子翼40的情况那样，一对转子翼40的叶片片数相同且圆周方向上的相位一致的情况下，一对转子翼40的各贯穿区域R1相互相向，一周360度(deg)中的多个重复区域R1ov的大小的合计成为最大。即，倒流对于排气性能的影响变大。

在本实施方式中，将具有多段的定子翼30及转子翼40的至少一段的叶片片数(翼片数)设定成“质数×2”或“质数×2ⁿ”，由此实现重复区域R1ov、重复区域R2ov的减少。图6、图7是说明一对定子翼30中的重复区域R2ov的图。图6表示上段的叶片片数为36片的定子翼30与下段的叶片片数为30片的定子翼30的组合。图7表示上段的叶片片数为36片的定子翼30与下段的叶片片数为34＝17×2＝“质数×2”的定子翼30的组合。

另外，在图6、图7中，表示大致半周(180度)的叶片，图6中，上段的定子翼30表示第一片～第十九片的叶片，下段的定子翼30表示第一片～第十六片的叶片。在图7中，上段的定子翼30表示第一片～第十九片的叶片，下段的定子翼30表示第一片～第十八片的叶片。在图6、图7的任一者的情况下，均使第一片的位置一致来图示。

在图6的情况下，36与30的最大公约数为6，因此上下的叶片300的位置每60度一致。在图6中所示的叶片形状的情况下，由影线表示的重复区域R2ov在一周360度中有24处。另一方面，在如图7那样将下段的定子翼30的叶片片数设定成“质数×2”＝34的情况下，36与34的最大公约数为2，因此上下的叶片300的位置每180度一致。图7的叶片形状与图6的情况相同，重复区域R2ov在一周360度中产生28处重复区域R2ov。

关于重复区域R2ov的圆周方向上的尺寸，位于一致的叶片300的左右的重复区域R2ov的圆周方向上的尺寸最大，越远离一致的叶片300，变得越小。在图6中所示的例子中，在一周360度中一致的部位为6处，因此一致的叶片300的左右的重复区域R2ov的数量为12。另一方面，在图7中所示的例子中，在一周360度中一致的部位为2处，因此一致的片300的左右的重复区域R2ov的数量为4。因此，在一周360度中产生的多个重复区域R2ov的圆周方向上的尺寸的合计在图7中所示的翼结构的情况下变小。另外，图7中所示的线A表示翼片数为图6的36片-30片的情况的重复区域R2ov的圆周方向尺寸的合计，线B表示翼片数为36片-34片的情况的重复区域R2ov的圆周方向尺寸的合计。

如此，在包含叶片片数为“质数×2”的定子翼30的图7的情况下，重复区域R2ov的圆周方向尺寸的合计变小。其结果，可进一步减小倒流对于排气性能的影响，可谋求中间流、连续流条件下的排气性能的提升。在图6、图7中，对包含“质数×2”作为叶片片数的情况进行了说明，但在包含“质数×2ⁿ”作为叶片片数的情况下，由于在叶片片数中包含质数作为因数，因此也可以取得与“质数×2”的情况相同的效果。另外，关于一对转子翼40的叶片片数，与定子翼30相同的说明也成立，可取得相同的效果。

在图6、图7中对一对定子翼30进行了说明，但关于包含多段的定子翼30及转子翼40的涡轮泵段，可如以下这样说明。通过将多段的定子翼30及转子翼40的至少一段的叶片片数设定成“质数×2”或“质数×2ⁿ”，可进一步减小中间流、连续流条件下的倒流的影响，可实现排气性能的提升。即，在下述(a1)、下述(a2)的任一者的情况下，均可进一步减小重复区域的圆周方向尺寸的合计，可进一步减小倒流对于排气性能的影响。

(a1)仅在多段的定子翼30及多段的转子翼40的一者中，包含一段以上的叶片片数为“质数×2”或“质数×2ⁿ”的翼段的情况。

(a2)在多段的定子翼30及多段的转子翼40两者中，包含一段以上的叶片片数为“质数×2”或“质数×2ⁿ”的翼段的情况。

(变形例)

另外，即便是将叶片片数设定成“质数×2”或“质数×2ⁿ”的情况，在如图8中所示的一对定子翼30那样，叶片片数相同、且叶片位置的相位一致的情况下，也在存在于一周360度中的多个间隙区域R20全部中产生重复区域R2ov(＝贯穿区域R2)。在此种翼结构的情况下，如图9所示，使上下的叶片300的相位相互错开角度间距P的1/2(P/2)，由此可减小重复区域R2ov。在图9中所示的例子中成为R2ov＝0。另外，错开量并不限定于P/2，但设定成P/2的情况下，重复区域R2ov的减少率成为最大。此结论并不限定于叶片片数为“质数×2”或“质数×2ⁿ”情况，在设定成其以外的叶片片数的情况下，也可以说相同的结论。

(实施例)

图10～图12是表示应用所述本实施方式的翼结构时的涡轮泵段的实施例的图，图10表示排气速度为7000L/s级的情况，图11表示排气速度为5000L/s级的情况，图12表示排气速度为3000L/s级的情况。在翼种一项中，数字表示涡轮机翼段的段编号，字母的S表示定子翼，R表示转子翼。例如，翼种＝3R表示是从吸气侧起第三段的翼段，且为转子翼。涡轮泵段中的翼段的总数在图10的排气速度为7000L/s级中被设定成15段，在图11的5000L/s级中被设定成17段，在图12的3000L/s级中被设定成17段。分类一项表示叶片片数为“质数×2”、“质数×2ⁿ”及其他的哪一个。在图10～图12的任一者的情况下，均包括多段“质数×2”的翼段与“质数×2ⁿ”的翼段。

(比较例)

图13～图15是表示针对图10～图12中所示的实施例的比较例的图，例示既不包括“质数×2”的翼段，也不包括“质数×2ⁿ”的翼段的情况。图13表示排气速度为7000L/s级的情况，图14表示排气速度为5000L/s级的情况，图15表示排气速度为3000L/s级的情况。

图16是将图10～图12中所示的实施例的涡轮泵段全段的排气速度、与图13～图15中所示的比较例的涡轮泵段全段的排气速度进行比较的图。另外，在图16中，以将图10～图12的涡轮泵段的情况下的涡轮泵段的排气速度设为1时的比率，表示对应的图13～图15的比较例的涡轮泵段的排气速度。性能下降率表示比较例相对于实施例的性能下降率。可知在不包含涡轮机片数为“质数×2”及“质数×2ⁿ”的翼段的比较例中，在任一级中排气速度均低于实施例。而且，越是排气速度大的级的泵，性能下降率变得越显著。反过来说，越是排气速度级大的泵，将叶片片数设为“质数×2”及“质数×2ⁿ”的效果更显著地显现，如图16所示，适合于5000L/s级、7000L/s级的涡轮分子泵。

所述例示性的实施方式、变形例及实施例为以下的形态的具体例会被本领域从业人员理解。

[1]一形态的涡轮分子泵包括：多段的转子翼，呈放射状地形成有多个叶片，设置在转子轴方向上；以及多段的定子翼，在转子轴方向上相对于多段的所述转子翼交替地配置，呈放射状地设置有多个叶片，其中，所述多段的转子翼及所述多段的定子翼的至少一段的叶片片数被设定成“质数×2”或“质数×2ⁿ”。通过将多段的转子翼及多段的定子翼的至少一段的叶片片数设定成“质数×2”或“质数×2ⁿ”，可抑制气体分子从排气侧朝吸气侧的倒流，可实现中间流、连续流条件下的排气性能的提升。

[2]在所述[1]中记载的涡轮分子泵中，在所述多段的转子翼中，包含叶片片数相同的转子翼在转子轴方向上连续两段以上邻接的结构。在转子轴方向上邻接的一对所述叶片片数相同的转子翼的圆周方向上的翼配置相位，为相互错开。通过将在转子轴方向上邻接的叶片片数相同的转子翼40的圆周方向上的翼配置相位相互错开，可进一步减小可从排气侧眺望吸气侧的重复区域R1ov，可抑制由气体分子的倒流所引起的排气性能的下降。

[3]在所述[1]或[2]中记载的涡轮分子泵中，在所述多段的定子翼中，包含叶片片数相同的定子翼在转子轴方向上连续两段以上邻接的结构。在转子轴方向上邻接的一对所述叶片片数相同的定子翼的圆周方向上的翼配置相位，为相互错开。通过将在转子轴方向上邻接的叶片片数相同的定子翼30的圆周方向上的翼配置相位相互错开，可进一步减小可从排气侧眺望吸气侧的重复区域R2ov，可抑制由气体分子的倒流所引起的排气性能的下降。

[4]在所述[2]或[3]中记载的涡轮分子泵中，当将叶片的圆周方向上的角度间距设为P时，优选将所述圆周方向上的翼配置相位的错开量设定成P/2间距。通过将错开量设为P/2间距，可尽可能减小重复区域R1ov、重复区域R2ov。

[5]在所述[1]至[4]的任一项中记载的涡轮分子泵中，所述涡轮分子泵的排气速度为5000[L/s]以上。

[6]在所述[1]至[4]的任一项中记载的涡轮分子泵中，所述涡轮分子泵的排气速度为7000[L/s]以上。如图16所示，越是排气速度大的涡轮分子泵，抑制气体分子的倒流的效果越大，在排气速度为5000[L/s]以上及排气速度为7000[L/s]以上的涡轮分子泵中效果显著。

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。在本发明的技术思想的范围内可想到的其他形态也包含在本发明的范围内。例如，图1中所示的涡轮分子泵1是具有涡轮泵段与螺纹槽泵段的结构，但本发明也可以应用于只有涡轮泵段的全翼型的涡轮分子泵。

Claims (5)

1.一种涡轮分子泵，其特征在于，包括：

多段的转子翼，呈放射状地形成有多个叶片，设置在转子轴方向上；以及

多段的定子翼，在转子轴方向上相对于多段的所述转子翼交替地配置，呈放射状地设置有多个叶片，

其中，所述多段的转子翼及所述多段的定子翼的至少一段的叶片片数被设定成“质数×2”，

在所述多段的转子翼中，包含叶片片数相同的转子翼在转子轴方向上连续两段以上邻接的结构，

在转子轴方向上邻接的一对所述叶片片数相同的转子翼的圆周方向上的翼配置相位，为相互错开，

所述涡轮分子泵的排气速度为5000L/s以上。

2.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于，

当将叶片的圆周方向上的角度间距设为P时，将所述圆周方向上的翼配置相位的错开量设定成P/2间距。

3.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于，

在所述多段的定子翼中，包含叶片片数相同的定子翼在转子轴方向上连续两段以上邻接的结构，

在转子轴方向上邻接的一对所述叶片片数相同的定子翼的圆周方向上的翼配置相位，为相互错开。

4.根据权利要求3所述的涡轮分子泵，其特征在于，

当将叶片的圆周方向上的角度间距设为P时，将所述圆周方向上的翼配置相位的错开量设定成P/2间距。

5.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于，

所述涡轮分子泵的排气速度为7000L/s以上。