CN114364880A

CN114364880A - 真空泵

Info

Publication number: CN114364880A
Application number: CN202080064814.5A
Authority: CN
Inventors: 三轮田透; 高井庆行
Original assignee: Edwards Japan Ltd
Current assignee: Edwards Japan Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2022-04-15
Also published as: WO2021065584A1; US20220412369A1; EP4043734A4; KR20220066250A; JP2021055673A; EP4043734A1; US11994137B2

Abstract

能够实现抑制排出气体引起的堆积物的发生的真空泵。该真空泵具备：具备轴部（13）和配置与轴部（13）的外周侧的转子（11）和配置于转子（11）的外周侧的定子（21）的泵部（10b）、从该泵部（10b）到排气口（9）的排出气体的流路、抑制该流路中向轴部（13）的排出气体的接触的遮蔽部（24）。而且，遮蔽部（24）的端部具有与转子（11）相对的面。

Description

真空泵

技术领域

本发明涉及真空泵。

背景技术

在某些涡轮分子泵中，在从泵部排出气体的排气管上可更换地设置有保护部件，由此，抑制容易附着堆积物的气体接触面（壁面）上的反应生成物的堆积（例如参照专利文献1）。该保护部件经由隔热件而固定于基座，由于来自转子圆筒部、定子的辐射，与直接固定于基座的情况相比温度更高。

【专利文献1】日本特开2017－2856号公报。

上述的涡轮分子泵中的保护部件具有沿着基座壁面形状的形状，其上端从对置的转子分离，所以从保护部件与转子之间的空隙，排出气体进入到转子与轴部定子之间、保护部件与轴部定子之间，排出气体有可能与温度较低的部位（从头部延伸的轴部定子的壁面等）接触，由此原因，有可能排出气体的成分析出而在该部位产生堆积物。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于得到一种抑制排出气体引起的堆积物的发生的真空泵。

本发明所述的真空泵具备：具有轴部和配置在轴部的外周侧的转子和配置在转子的外周侧的定子的泵部、自泵部到排气口的排出气体的流路、在流路中抑制排出气体向轴部的接触的遮蔽部。而且，遮蔽部的端部具有与转子相对的面。

根据本发明，能够得到抑制排出气体引起的堆积物的发生的真空泵。

本发明的上述或者其他目的，特征以及优异性从附图以及以下的详细说明更加明确。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所述的真空泵的内部构成的图。

图2是说明图1中的遮蔽部的形状的细节的图。

图3是说明本发明的实施方式2所述的真空泵中的遮蔽部的细节的图。

图4是表示设置于实施方式3所述的真空泵中的遮蔽部的面的槽构造的一例的俯视图。

附图标记说明

9…排气口

10b…螺纹槽泵部（泵部的一例）

11、52…转子

13、51…轴部

21、53…定子（定子以及加热部件的一例）

24、58…遮蔽部

24a…端部

24a1…面

24a2…槽构造

24b…中间部

31…流路

54…衬垫（加热部件的一例）。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所述的真空泵的内部构成的图。图1所示的真空泵具备涡轮分子泵部10a，在其后段具备螺纹槽泵部10b，具备壳体1，定子翼2，转子翼3a、转子内筒部3b，转子轴4，轴承部5，马达部6，吸气口7，螺纹槽8，以及排气口9。由转子翼3a以及转子内筒部3b构成转子11，转子11利用螺纹固定等连接固定于转子轴4。

壳体1具有大致圆筒形状，在其内部空间收容转子11，轴承部5，马达部6等，在其内周面固定有多级的定子翼2。定子翼2以既定的仰角配置。由壳体1以及定子翼2构成涡轮分子泵部10a的定子。

在壳体1内，多级的转子翼3a和多级的定子翼2在转子轴的高度方向（转子轴方向）中交互地配置。各转子翼3a从转子内筒部3b延伸，具有既定的仰角。

轴承部5是转子轴4的轴承，例如是磁悬浮式的轴承，具备检测轴方向以及半径方向的转子轴4的偏位的传感器、抑制轴方向以及半径方向的转子轴4的偏位的电磁体等。另外，轴承部5的轴承方式并不限定为磁悬浮式。马达部6利用电磁力令转子轴4旋转。

轴承部5以及马达部6配置在轴部13（定子柱）内的中空部。该实施方式中，轴部13与基部13a为一体，在基部13a中设置有冷却管14，向冷却管14导通有水等的冷却介质。例如，轴部13（以及基部13a）为良导热性的铝材。由此，基部13a、进而轴部13被冷却，马达部6等的电装品正常地动作。

吸气口7是壳体1的上端开口部，具有凸缘形状，与未图示的腔体等连接。由于热运动等，气体分子从该腔体等飞入吸气口7。排气口9具有凸缘形状，将由转子翼3a以及定子翼2送来的气体分子等排出。

另外，图1所示的真空泵为在基于上述的定子翼2以及转子翼3a的涡轮分子泵部10a的后段具有基于螺纹槽8的螺纹槽泵部10b的复合翼式。另外，该真空泵也可以为全翼式。

如图1所示那样，该螺纹槽泵部10b具备：轴部13、配置于轴部13的外周侧的转子11、配置于转子11的外周的定子21。

图1所示的真空泵中，应排气的气体（排出气体）的流路是从吸气口7到排气口9的流路，包含吸气口7，涡轮分子泵部10a的转子11与定子（定子翼2以及壳体1）之间的空间，螺纹槽泵部10b的定子21（具体而言螺纹槽8）与转子11（具体而言转子内筒部3b）之间的空间，以及排气口9。

在螺纹槽泵部10b的定子21中设置有加热器22，利用加热器22加热定子21。另外，在定子21与基部3b之间，以在两者之间被接触密封的状态设置有隔热部件23。由此，自最终级的螺纹槽泵部10b的出口到排气口9的流路的外周侧的温度高，抑制排出气体引起的堆积物的发生。

进而，该实施方式中，遮蔽部24与定子21连接。遮蔽部24是大致圆环状的部件，具有例如图1所示的截面形状。遮蔽部24是在从最终级的螺纹槽泵部10b到排气口9的排出气体的流路31中为了抑制排出气体向轴部13的接触而设置的。

图2是说明图1中的遮蔽部24的形状的细节的图。

如例如图2所示那样，遮蔽部24构成为，其端部24a具有与转子11相对的面24a1，利用该面24a1与转子11而构成为具有气体流入抑制构造。在该实施方式中，令遮蔽部24的端部24a（与上述的转子11相对的面24a1）与转子11（与端部24a相对的底面11a）之间的空隙为微小宽度，从而形成该气体流入抑制构造。该空隙的宽度（即，面24a1与转子11之间的距离）为例如1～1.5mm程度。另外，该空隙的宽度可以与从轴部13的壁面13b到遮蔽部24的内周面的距离大致相同或者比其小。此外，该气体流入抑制构造也可以为例如非接触密封构造。

此外，该实施方式中，遮蔽部24具备沿轴部13的壁面13b（在此沿垂直方向向上方）延伸到端部24a的中间部24b，中间部24b的壁厚TB形成为小于端部24a的壁厚TA。由此，抑制经由遮蔽部24的、从定子21向转子11的传热，且流路31的流路面积变大。

进而，以从轴部13的壁面13b到遮蔽部24的端部24a的外周面的距离LS与从轴部13的壁面13b到转子11（螺纹槽泵部10b中的部分）的外周面的距离LR大致相同或更短的方式，构成并配置遮蔽部24。由此，螺纹槽泵部10b的出口附近的流路不会被遮蔽部24的端部24a阻碍。

在此，轴部13与遮蔽部24的间隔以及轴部13与转子11的间隔也可以大致相同。此外，轴部13和遮蔽部24的间隔也可以与遮蔽部24的端部24a和转子11的间隔彼此大致相同。由此，上述的气体流入抑制构造被强化。

在此，定子21是具备加热器22的加热部件，为例如铝材，面向流路31。而且，实施方式1中，遮蔽部24为一个部件，以直接接合于作为该加热部件的定子21（不经由隔热件）的方式由例如螺纹固定等固定。另外，遮蔽部24也可以成形作为该加热部件的定子21的一部分而实现（即，此时，遮蔽部24为加热部件的一部分）。由此，从定子21向遮蔽部24导热，所以遮蔽部24的温度被管理为比轴部13更高。

另外，定子21等的温度管理使用设置于定子21的温度传感器25进行。

例如，遮蔽部24的端部24a与转子11的空隙的宽度设定为1.5mm程度，TA＝4mm程度，以及LR＝8mm程度。

接着，说明实施方式1所述的真空泵的动作。

腔体等与该真空泵的吸气口7连接，马达部6按照来自未图示的控制装置的指令而动作，从而转子轴4旋转，转子11也旋转。由此，涡轮分子泵部10a中，利用转子翼3a以及定子翼2，经由吸气口7飞入的气体分子向流路行进，在后段的螺纹槽泵部10b中，利用转子11以及定子21，该气体分子作为排出气体向流路31排出，通过流路31而从排气口9排出。

进而，遮蔽部24由于从作为加热部件的定子21被供给热而变得比轴部13更高温，由此抑制遮蔽部24中的堆积物的发生。例如，定子21被管理为温度比摄氏100度程度更高，基部13a被管理为温度比摄氏60度程度更低。

如上所述，根据上述实施方式1，螺纹槽泵部10b具备轴部13、配置于轴部13的外周侧的转子11、配置于转子11的外周侧的定子21。遮蔽部24为，在从其泵部10b到排气口9的排出气体的流路中，抑制排出气体向轴部13的接触。而且，遮蔽部24的端部24a具有与转子11相对的面24a1。

由此，由遮蔽部24限制排出气体的行进，排出气体变得不易与较低温的轴部13的壁面、基部13b的上表面接触，所以抑制排出气体引起的堆积物的发生。

实施方式2.

图3所示的真空泵中，与实施方式1同样，在轴部51的外周侧设置转子52，在转子52的外周侧设置螺纹槽泵部的定子53。进而，设置与定子53接合的衬垫54，在衬垫54上设置加热器55。轴部51与头部56接合，与实施方式1同样，头部56被冷却，从而轴部51也被冷却。在作为加热部件的衬垫54与头部56之间设置隔热部件57。在此，作为与定子53不同的部件而设置衬垫54，所以为了确保高温时的强度，衬垫54例如也可以为不锈钢件。

而且，实施方式2中，遮蔽部58如例如图3所示那样地固定于衬垫54。遮蔽部58也具有大致圆环状的形状。

实施方式2中，遮蔽部58构成为其端部在与转子52之间具有气体流入抑制构造。在该实施方式中，令遮蔽部58的端部与转子52之间的空隙为微小宽度，从而形成气体流入抑制构造。

此外，遮蔽部58具备沿轴部51的壁面直到遮蔽部58的端部延伸的中间部，中间部的壁厚形成为比端部的壁厚小。

进而，遮蔽部58被构成且配置为，从轴部51的壁面到遮蔽部58的端部的外周面的距离与从轴部51的壁面到转子52（螺纹槽泵部中的部分）的外周面的距离大致相同或更短。

关于实施方式2所述的真空泵的其他的构成以及动作，与实施方式1相同，所以省略其说明。

实施方式3.

图4是表示设置于实施方式3所述的真空泵中的遮蔽部24的面24a1的槽构造24a2的一例的俯视图。

图4所示的槽构造24a2具有抑制经由遮蔽部24（面24a1）与转子11、52（底面11a）之间的空隙的、排出气体向轴部13、51侧的流入的形状。槽构造24a2如例如图4所示那样，具备相对于径方向倾斜的多个槽，该多个槽的壁面（平面或者曲面）以与转子11、52的旋转方向对应的角度以及朝向倾斜，使得利用遮蔽部24与转子11、52的相对旋转将进入该槽内的排出气体（气体分子等）向转子11、52外侧排出。

另外，槽构造24a2中的各槽的截面形状为例如大致矩形，大致三角形等，没有特别限定。

此外，槽构造24a2中的各槽的形状可以是直线状，也可以是涡旋状。

另外，关于实施方式3所述的真空泵的其他的构成以及动作，与实施方式1或者实施方式2相同，所以省略其说明。

另外，关于对上述的实施方式的各种变更以及修正，对于本领域技术人员而言是不言自明的。这样的变更以及修正只要不脱离其主题的要旨以及范围，且不会弱化所希望的优点则可以进行。即，认为这样的变更以及修正包含于权利保护范围。

例如，上述实施方式3中，槽构造24a2设置于遮蔽部24的面24a1，但同样的槽构造也可以设置在转子11的底面11a，也可以设置在面24a1以及底面11a的两方。此外，槽构造24a2也可以不是在遮蔽部24的面24a1的整个区域而仅设置在例如外周侧的一部分。

此外，例如，上述实施方式3中，也可以从吹扫气体端口26导入吹扫气体而令其导通至转子11与轴部13的空隙，将吹扫气体经由遮蔽部24（面24a1）与转子11、52（底面11a）之间的空隙而排出。此时，吹扫气体利用槽构造24a2等带来的拖拽效果而有效地经由该空隙向排出气体流路排出，所以排出气体更不易与轴部13的壁面、基部13b的上表面接触。

例如，上述实施方式1、2中，上述的气体流入抑制构造也可以为例如迷宫式密封构造。

本发明例如能够应用于真空泵。

Claims

1.一种真空泵，

具备：

具有轴部、配置在前述轴部的外周侧的转子、配置在前述转子的外周侧的定子的泵部；

自前述泵部到排气口的排出气体的流路；

在前述流路中抑制前述排出气体向前述轴部的接触的遮蔽部，

前述遮蔽部的端部具有与前述转子相对的面。

2.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，

前述遮蔽部具备沿前述轴部的壁面延伸到前述端部的中间部，

前述中间部的壁厚小于前述端部的壁厚。

3.根据权利要求1或2所述的真空泵，其特征在于，

从前述轴部的壁面到前述遮蔽部的端部的外周面的距离小于等于从前述轴部的壁面到前述转子的外周面的距离。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的真空泵，其特征在于，

在前述遮蔽部的前述面以及与前述面相对的前述转子的面的至少一方，具有抑制经由前述遮蔽部与前述转子之间的空隙的、向前述轴部侧的前述排出气体的流入的槽构造。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的真空泵，其特征在于，

还具备具有加热器的加热部件，

前述轴部被冷却，

前述遮蔽部是固定于前述加热部件的一个部件，或者是前述加热部件的一部分。