JP2002005079A - ガス摩擦ポンプ - Google Patents

ガス摩擦ポンプ

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸込フランジ断面積の流れ抵抗にほぼ完全に
打ち勝ち、したがって上部ロータ・ディスクの直径によ
り与えられる排気速度を最大限に利用する。 【解決手段】 本発明は、その吸込開口（２）がロータ
構造部品およびステータ構造部分（１２、１４）の外径
より小さい内径を有するガス摩擦ポンプに関するもので
ある。吸込開口側に変形ロータ構造部分（１６）が設け
られている。変形ロータ構造部分（１６）の半径方向広
がりは、吸込開口からその他のロータ構造部分およびス
テータ構造部分の方向に増大する。この増大は、階段状
に、または連続的に円錐構造形状に、またはドーム形構
造形状に行われる。変形ロータ構造部分に向かい合っ
て、ステータ構造部分にポンプ作用構造が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は請求項１の上位概念
に記載のガス摩擦ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスの供給のために種々の構造形式のガ
ス摩擦ポンプが既知である。分子流れ領域内のその作動
方式は可動壁から気体粒子への力積の伝達に基づいてい
る。このタイプの最初のガス摩擦ポンプがゲーデにより
紹介された。この基本原理を有するその他の技術的変更
態様が、ジークバーン、ホルベックおよびベッカーの構
造である。後者はターボ分子ポンプとして既知であり且
つ技術および科学の広い分野において高く評価されてい
る。したがって、本発明を説明するために例としてター
ボ分子ポンプが引用される。
【０００３】以下に記載の従来から既知のポンプの欠点
およびこれらの欠点の本発明の範囲内での除去は他のガ
ス摩擦ポンプに対しても同様に適用される。ターボ分子
ポンプの排気速度は、ポンプの内部構造および回転速度
のほかに本質的に吸込フランジの入口断面積によっても
決定される。吸込フランジの寸法は規格により多少小さ
めのサイズに決定される。このように設定された吸込断
面積においてより大きな排気速度が達成されるべき場
合、ディスクの直径したがってポンプ作用面積が拡大さ
れてもよい。これにより、ディスク直径が吸込フランジ
直径より大きい構造形状が形成される。この場合、排気
速度は吸込フランジ断面積により制限されることは明ら
かである。吸込フランジ断面積は最上部ロータ・ディス
クと容器との間の流れ抵抗として作用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この流れ抵抗にほぼ完
全に打ち勝ち、したがって上部ロータ・ディスクの直径
により与えられる排気速度を最大限に利用することが本
発明の課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は請求項１の特
徴項に記載の特徴により解決される。請求項２−１１は
本発明のその他の実施態様を示す。
【０００６】変形ロータ構造部分により、所定の吸込フ
ランジ直径によって形成される吸込能力損失がほぼ完全
に解消される。排出すべきガスは、容器から、ガス供給
構造により、より大きい直径を有するその他のロータ構
造部分およびステータ構造部分に供給され、ここから追
加の損失なしにその先に供給される。従属請求項に記載
の種々の実施態様により、変形ロータ構造部分を、容器
および吸込フランジを有する容器継手に最適に適合させ
ることができる。これは、ロータ構造部分を一部吸込フ
ランジを超えて容器内に吐出させる方法をも開示してい
る。
【０００７】変形ロータ構造部分に向かい合うステータ
構造部分はポンプ作用構造を備えていてもよい。これに
より、変形ロータ構造部分のより小さい直径からより大
きい直径への移行がさらに有効に形成される。
【０００８】図１−５により本発明を詳細に説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、容器に接続するための吸
込開口２およびガス流出開口３が設けられているハウジ
ング１を有するガス摩擦ポンプを示す。ロータ軸４は軸
受５および６内に固定され且つモータ７により駆動され
る。ロータ軸４上にロータ構造部分１２が固定されてい
る。ロータ構造部分１２はポンプ作用構造を備え、およ
び同様にポンプ作用構造を備えているステータ構造部分
１４と共にポンプ効果を与える。吸込開口はロータ構造
部分およびステータ構造部分の外径より小さい内径を有
している。
【００１０】本発明により、吸込開口側に変形ロータ構
造部分１６が設けられ、変形ロータ構造部分１６は図１
からの一部として図２ａおよび２ｂに断面図および斜視
図として示されている。このロータ構造部分はガス供給
構造を備えている。その半径方向広がりは吸込開口から
その他のロータ構造部分およびステータ構造部分の方向
へ増大し、最終的にその半径方向広がりを形成すること
ができる。種々の実施態様において、半径方向広がり
は、図１、２ａおよび２ｂに示すように階段状に、また
は図３ａおよび３ｂに示すように円錐構造形状１７に、
または図４ａおよび４ｂに示すようにドーム形構造形状
１８に増大してもよい。これらの実施態様の混合形状も
また可能である。図５に示すような変形ロータ構造部分
１９ａ、１９ｂの多分割設計は製造方法の理由から有効
である。
【００１１】最後に、変形ロータ構造部分の半径方向広
がりがその他のロータ構造部分の半径方向広がりより小
さく且つ軸方向に一定の幅である方法もさらに付記して
おく。
【００１２】変形ロータ構造部分に向かい合って、ステ
ータ構造２６−２９にポンプ作用構造が設けられていて
もよい。これらのステータ構造部分は個別部品としてま
たはハウジング１の一部として形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置を有するターボ分子ポンプの
断面図である。
【図２】本発明による装置の他の実施態様の断面図（図
２ａ）および斜視図（図２ｂ）である。
【図３】本発明による装置のさらに他の実施態様の断面
図（図３ａ）および斜視図（図３ｂ）である。
【図４】本発明による装置のさらに他の実施態様の断面
図（図４ａ）および斜視図（図４ｂ）である。
【図５】本発明による装置のさらに他の実施態様の断面
図である。
【符号の説明】
１ ハウジング ２ 吸込開口 ３ ガス流出開口 ４ ロータ軸 ５、６ 軸受 ７ モータ １２ ロータ構造部分 １４ ステータ構造部分 １６ 変形ロータ構造部分（階段状） １７ 変形ロータ構造部分（円錐構造形状） １８ 変形ロータ構造部分（ドーム形構造形状） １９ａ、１９ｂ 変形ロータ構造部分（多分割設計） ２６−２９ ステータ構造部分（変形ロータ構造部分に
向かい合う）

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器に接続するための吸込開口（２）お
    よびガス流出開口（３）を有するハウジング（１）から
    なり、この場合、ハウジング内に、ガスを供給し且つ圧
    縮比を形成するためのポンプ作用をなすロータ構造部分
    （１２）およびステータ構造部分（１４）が存在し、お
    よび吸込開口（２）の内径がポンプ作用をなすロータ構
    造部分およびステータ構造部分の直径より小さいガス摩
    擦ポンプにおいて、 吸込開口（２）側にガス供給構造を有する変形ロータ構
    造部分（１６、１７、１８、１９ａ、１９ｂ）が存在
    し、前記変形ロータ構造部分（１６、１７、１８、１９
    ａ、１９ｂ）の半径方向広がりが、吸込開口からその他
    のロータ構造部分およびステータ構造部分の方向へ増大
    することを特徴とするガス摩擦ポンプ。
  2. 【請求項２】 変形ロータ構造部分の半径方向広がりが
    階段状に増大することを特徴とする請求項１のガス摩擦
    ポンプ。
  3. 【請求項３】 変形ロータ構造部分の半径方向広がりが
    連続的に増大することを特徴とする請求項１のガス摩擦
    ポンプ。
  4. 【請求項４】 変形ロータ構造部分が全部または一部円
    錐構造形状を有することを特徴とする請求項１−３のい
    ずれかのガス摩擦ポンプ。
  5. 【請求項５】 変形ロータ構造部分が全部または一部ド
    ーム形構造形状を有することを特徴とする請求項１−３
    のいずれかのガス摩擦ポンプ。
  6. 【請求項６】 変形ロータ構造部分の広がりが、ステー
    タ構造部分に向く側においてその他のロータ構造部分の
    半径方向広がりに対応することを特徴とする請求項１−
    ５のいずれかのガス摩擦ポンプ。
  7. 【請求項７】 変形ロータ構造部分が吸込開口を超えて
    一部容器内に突出することを特徴とする請求項１−６の
    いずれかのガス摩擦ポンプ。
  8. 【請求項８】 変形ロータ構造部分が複数の部分からな
    ることを特徴とする請求項１−８のいずれかのガス摩擦
    ポンプ。
  9. 【請求項９】 容器に接続するための吸込開口（２）お
    よびガス流出開口（３）を有するハウジング（１）から
    なり、この場合、ハウジング内に、ガスを供給し且つ圧
    縮比を形成するためのポンプ作用をなすロータ構造部分
    （１２）およびステータ構造部分（１４）が存在し、お
    よび吸込開口（２）の内径がポンプ作用をなすロータ構
    造部分およびステータ構造部分の直径より小さいガス摩
    擦ポンプにおいて、 吸込開口（２）側にガス供給構造を有する変形ロータ構
    造が存在し、前記変形ロータ構造部分の半径方向広がり
    が、その他のロータ構造部分およびステータ構造部分の
    半径方向広がりより小さいことを特徴とするガス摩擦ポ
    ンプ。
  10. 【請求項１０】 変形ロータ構造部分に向かい合ってポ
    ンプ作用構造を有するステータ構造部分（２６、２７、
    ２８、２９）が存在することを特徴とする請求項１−９
    のいずれかのガス摩擦ポンプ。
  11. 【請求項１１】 ステータ構造部分（２６、２７、２
    ８、２９）がハウジング（１）の一部として形成されて
    いることを特徴とする請求項１０のガス摩擦ポンプ。
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