JP2003129990A - 真空ポンプ - Google Patents

真空ポンプ

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JP2003129990A JP2002300764A JP2002300764A JP2003129990A JP 2003129990 A JP2003129990 A JP 2003129990A JP 2002300764 A JP2002300764 A JP 2002300764A JP 2002300764 A JP2002300764 A JP 2002300764A JP 2003129990 A JP2003129990 A JP 2003129990A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 個々の実験用器具用途に適合可能な複合真空
ポンプを提供する。 【解決手段】 複合真空ポンプは、少なくとも１つのタ
ーボ分子ステージ（６，７）と、これから見て下流側に
位置する多溝分子ドラグステージ（３２）と、流体がタ
ーボ分子ステージ及び多溝分子ドラグステージを通って
ポンプ出口（３６）に流れることができるようにする第
１の入口（３８）と、流体がターボ分子ステージと多溝
分子ドラグステージとの間の位置で流入でき、多溝分子
ドラグステージだけを通ってポンプ出口に向かうように
することができる第２の入口（３４）とを有し、多溝分
子ドラグステージの１以上の溝が、直接第２の入口と連
通し、残りの１又は複数の溝が、ターボ分子ステージと
連通することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空ポンプに関
し、特に少なくとも１つのターボ分子ステージ及び１つ
の分子ドラグステージを用いる複合真空ポンプに関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】第１及
び第２のターボ分子ステージ並びに分子ドラグ（ホルベ
ック：Holweck）ステージを有する真空ポンプが、欧州
特許出願公開第０９１９７２６号明細書に記載されてい
る。この公知のポンプは、圧送中の流体が全てのポンプ
ステージを通るようにする第１の入口と、流体が２つの
ターボ分子ステージ相互間のポンプに流入し、１つのタ
ーボ分子ステージ及びホルベックステージだけを通過す
るようにする第２の入口を有している。第２の入口の上
流側に位置したターボ分子ステージは、第２の入口の下
流側に位置したターボ分子ステージとは異なる寸法に設
定されていて、真空ポンプが排出中であって、第１及び
第２の入口にそれぞれ取り付けられたチャンバ／システ
ムの圧力要件又は圧送容量に適合するようになってい
る。
【０００３】この公知の「スプリットフロー（split fl
ow）」形ターボ分子ポンプは、例えば実験用器具の２つ
のチャンバの差動圧送（differential pumping）を容易
にする。例えば、周知形式の質量分析計では、検出器と
呼ばれている装置の一部は通常、例えば１０−６ミリバ
ールで動作しなければならず、これに対し分析器と呼ば
れている部分は、例えば１０−３ミリバールというこれ
とは異なる真空レベルで動作する必要がある。低圧（高
真空レベル）を必要とするチャンバが、第１の入口に取
り付けられていて、排出中の流体がポンプの全てのステ
ージの作用を受けるようになっており、これに対し高圧
（低真空レベル）を必要とするチャンバは第２の入口に
取り付けられていて、排出中の流体が第２の入口の下流
側のポンプステージの作用だけを受けるようになってい
る。
【０００４】液相質量分析計（ＭＳ）システムでは、高
ガス負荷を真空システムによって消費する要望がますま
す高くなっている。最高ガス負荷取扱い容量は、ポンプ
の比較的「高」圧側の端部で必要である。ガス負荷が次
々に位置するチャンバ内で減少するにつれ、系統圧力
は、最終的に分析に使えるレベルに達するまで減少す
る。
【０００５】本発明の目的は、少なくとも１つのターボ
分子ステージと、これから見て下流側に位置する多溝分
子ドラグステージとを有し、多溝分子ドラグステージの
１以上の溝が高圧流体入口の圧送又はポンプ送りに用い
られ、溝の残部がターボ分子ステージを後退（back）さ
せるのに用いられる改良型複合真空ポンプを提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複合真
空ポンプは、少なくとも１つのターボ分子ステージと、
これから見て下流側に位置する多溝分子ドラグステージ
と、流体がターボ分子ステージ及び多溝分子ドラグステ
ージを通ってポンプ出口に向かって流れることができる
ようにする第１の入口と、流体がターボ分子ステージと
多溝分子ドラグステージとの間の位置で流入でき、多溝
分子ドラグステージだけを通ってポンプ出口に向かうよ
うにすることができる第２の入口とを有し、多溝分子ド
ラグステージの１以上の溝が、直接第２の入口と連通
し、残りの１又は複数の溝が、ターボ分子ステージと連
通することを特徴とする。好ましくは、多溝分子ドラグ
ステージは、複数の螺旋の状態に配列された複数の溝を
備えるホルベックステージ（Holweck stage ）である。
【０００７】一実施形態では、バッフルが、ホルベック
ステージの螺旋溝のうち１以上を第２の入口に差し向け
る。次に、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を
例示として説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】まず最初に図１を参照すると、シ
ャフト２が収納されたマルチコンポーネント（多部品）
本体１を有する公知の複合真空ポンプが示されている。
シャフト２の回転は、シャフト２の周りに配置されたモ
ータ３によって行われる。シャフト２は、下部軸受４及
び上部軸受５内に取り付けられている。
【０００９】ポンプは、２組のターボ分子ステージ(tur
bo-molecular stages)６，７を有している。第１の組を
なすターボ分子ステージ６は、公知の傾斜構成の４つの
対をなす動翼（ロータ羽根）と静翼（ステータ羽根）を
有しており、動翼ステージは符号８で示され、静翼ステ
ージは符号９で示されている。
【００１０】第２の組をなすターボ分子ステージ７は、
公知の傾斜構成の更に６つの対をなす動翼（ロータ羽
根）と静翼（ステータ羽根）を有しており、図面では、
動翼ステージは、符号１２で示され、静翼ステージは符
号１３で示されている。
【００１１】ポンプは、低圧入口１０及び高圧入口１６
を備えている。ターボ分子ステージ７の下流側には多数
のホルベックステージが設けられている。これらホルベ
ックステージは、２つの回転シリンダ１７，１８と、そ
れ自体全て周知の方法で螺旋溝が形成されたこれらと対
応関係をなす環状ステータ１９，２０とを有している。
ホルベックステージの下流側には、ポンプ出口２２が設
けられている。
【００１２】この公知のポンプでは、入口１０は、比較
的高真空レベル（低圧）を必要とするチャンバ／システ
ムに連結され、入口１０を通って圧送された流体は、タ
ーボ分子ステージ６，７の両方を通り、更にホルベック
ステージを通り、そして出口２２を介してポンプから出
る。入口１６は、比較的低真空レベル（高圧）を必要と
するチャンバ／システムに連結され、入口１６を通って
圧送された流体は、ターボ分子ステージ７及びホルベッ
クステージを通り、そして出口２２を介してポンプから
出る。
【００１３】次に、図２〜図４を参照すると（図中、同
一の符号は同一の部分を示している）、複合真空ポンプ
３０は、下部軸受４及び上部軸受５によって支持された
垂直シャフト２が収納された本体１を有している。シャ
フト２の回転は、モータ３によって行われる。
【００１４】ポンプ３０は、２組のターボ分子ステージ
６，７及びホルベックステージ３２を有している。ポン
プ３０は、３つの入口と３４，３６，３８及び１つの出
口２２を有している。第１の入口３４（中程度のガス圧
力）は、２つのターボ分子ステージ６，７の中間に位置
し、第２の入口３６（高ガス圧力）は、ターボ分子ステ
ージ７とホルベックステージ３２との中間に位置し、第
３の入口３８（低ガス圧力）は、３つ全てのステージの
上流側に位置している。ホルベックステージ３２は、２
つの回転シリンダ１７，１８と、全てそれ自体公知の方
法で螺旋溝が形成されたこれらと対応関係をなす環状ス
テータ１９，２０とを有している。
【００１５】本発明によれば、図６に示すように、ホル
ベックステージ３２の１以上の溝は、高圧入口３６と直
接連通し、残りの１又は複数のチャネルは、ターボ分子
ステージ７と連通し、これを後退させるのに役立つ。
【００１６】また、図５を参照すると、ホルベックステ
ージ３２は、半径方向内方に差し向けられたフランジ４
２を有するバッフル部材４０を備え、このフランジによ
り、ホルベックステージの１つの溝（図示されている）
だけが高圧ガス入口３６と連通することができ、このフ
ランジ４２は、ターボ分子ステージ７のターボ羽根への
高圧ガスの逆流を阻止する。
【００１７】ホルベックステージの残りの溝は、ターボ
分子ステージ７のターボ羽根ステージを「後退」させる
のに用いられる。フランジ４２を延長させて２以上の溝
を高圧ガス入口３６に差し向けてもよいことは明らかで
あろう。
【００１８】上述の実施形態の顕著な利点は、高圧入口
の圧送を行い又はターボ羽根ステージ７を後退（back）
させる目的で様々な数のホルベック分子ドラグステージ
溝を用いることにより、個別的な実験用器具用途への適
合が得られることにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つのターボ分子ステージ、ホルベックステー
ジ、低圧入口及び高圧入口を有する公知の複合真空ポン
プの縦断面図である。
【図２】本発明の複合真空ポンプの縦断面図である。
【図３】図２のΧ−Χ線矢視断面図である。
【図４】ターボ分子ステージとホルベックステージとの
間の高圧入口中間ステージのところでの図２及び図３の
複合真空ポンプの拡大詳細図である。
【図５】ホルベックステージ及び図２の複合真空ポンプ
の一部を形成するバッフル部材の詳細斜視図である。
【図６】ホルベックステージの単一溝が高圧流体入口と
直接連通するよう差し向けられ、残りの４つの溝がター
ボ分子ステージと連通する本発明の実施形態の略図であ
る。
【符号の説明】
１ マルチコンポーネント本体 ２ シャフト ３ モータ ４，５ 軸受 ６，７ ターボ分子ステージ １７，１８ シリンダ １９，２０ ステータ ２２ 出口 ３０ 複合真空ポンプ ３２ 多溝分子ドラグステージ又はホルベックステージ ３４，３６，３８ 入口

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複合真空ポンプであって、少なくとも１
    つのターボ分子ステージと、これから見て下流側に位置
    する多溝分子ドラグステージと、流体がターボ分子ステ
    ージ及び多溝分子ドラグステージを通ってポンプ出口に
    向かって流れることができるようにする第１の入口と、
    流体がターボ分子ステージと多溝分子ドラグステージと
    の間の位置で流入でき、多溝分子ドラグステージだけを
    通ってポンプ出口に向かうようにすることができる第２
    の入口とを有し、多溝分子ドラグステージの１以上の溝
    が、直接第２の入口と連通し、残りの１又は複数の溝
    が、ターボ分子ステージと連通することを特徴とする複
    合真空ポンプ。
  2. 【請求項２】 多溝分子ドラグステージは、複数の螺旋
    の状態に配列された複数の溝を備えるホルベックステー
    ジ（Holweck stage ）であることを特徴とする請求項１
    記載の複合真空ポンプ。
  3. 【請求項３】 バッフルが、ホルベックステージの螺旋
    溝のうち１以上を第２の入口に差し向けることを特徴と
    する請求項２記載の複合真空ポンプ。
  4. 【請求項４】 少なくとも２つのターボ分子ステージ
    が、ホルベックステージの上流側に設けられていること
    を特徴とする請求項１〜３のうち何れか一に記載の複合
    真空ポンプ。
  5. 【請求項５】 ポンプは、流体がターボ分子ステージと
    多溝分子ドラグステージの両方を通って出口に向かって
    流れるようにする少なくとも１つの追加の入口を有して
    いることを特徴とする請求項４記載の複合真空ポンプ。
  6. 【請求項６】 バッフルは、ホルベックステージからタ
    ーボ分子ステージに向かう流体の逆流を阻止するフラン
    ジを有していることを特徴とする請求項３、４又は５記
    載の複合真空ポンプ。
  7. 【請求項７】 実質的に添付の図面の図２〜図５を参照
    して説明したように作用するよう構成され配置され改変
    された複合真空ポンプ。
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