JP2007170182A - Vacuum pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、容器内から気体を排出し、高真空を得るための真空ポンプに関する。 The present invention relates to a vacuum pump for discharging a gas from a container and obtaining a high vacuum.
真空ポンプを用いて排気処理を行い、内部が真空に保たれるような真空装置を用いる装置には、例えば、半導体製造装置、液晶製造装置、電子顕微鏡、表面分析装置、微細加工装置等がある。
各種ある真空ポンプのうち高度の真空状態を実現する際に多用されるものにターボ分子ポンプがある。
ターボ分子ポンプは、ケーシングに対して固定された固定部とモータの働きにより回転する回転部を備えている。そして、固定部および回転部にそれぞれ固定翼および回転翼が多段に配置され、回転部が高速回転するとこれらの翼の作用により吸気口から導入された気体が排気口から排気されるように構成されている。
Examples of the apparatus using a vacuum apparatus that performs exhaust processing using a vacuum pump and keeps the inside in a vacuum include a semiconductor manufacturing apparatus, a liquid crystal manufacturing apparatus, an electron microscope, a surface analysis apparatus, and a fine processing apparatus. .
Among various types of vacuum pumps, turbo molecular pumps are frequently used when realizing a high vacuum state.
The turbo-molecular pump includes a fixed portion fixed to the casing and a rotating portion that rotates by the action of the motor. The fixed blade and the rotating blade are arranged in multiple stages in the fixed portion and the rotating portion, respectively, and when the rotating portion rotates at high speed, the gas introduced from the intake port by the action of these blades is exhausted from the exhaust port. ing.
また、真空ポンプには、ターボ分子ポンプと気体の排気方式が異なる、ねじ溝式分子ポンプや半径流式分子ポンプがある。
ねじ溝式分子ポンプは、一軸回転円筒の外周壁面に設けられたねじ溝と、その外側に隙間を介して配設されたスリーブ表面との相対運動により排気を行う。なお、ねじ溝を固定側のスリーブの内周壁面に設け、一軸回転円筒の外周壁面の表面と、スリーブの内周壁面に設けられたねじ溝との相対運動により排気を行うように構成することもできる。
In addition, the vacuum pump includes a thread groove type molecular pump and a radial flow type molecular pump, which are different in gas exhaust method from the turbo molecular pump.
The thread groove type molecular pump evacuates by relative movement between a thread groove provided on the outer peripheral wall surface of the uniaxial rotating cylinder and a sleeve surface disposed on the outer side through a gap. It should be noted that the screw groove is provided on the inner peripheral wall surface of the fixed sleeve, and the exhaust is performed by relative movement between the outer peripheral wall surface of the uniaxial rotating cylinder and the screw groove provided on the inner peripheral wall surface of the sleeve. You can also.
半径流式分子ポンプは、一軸回転円板と、その板面と隙間を介して固定された固定板の表面に設けられた溝との相対運動により排気を行う。
このように、ねじ溝式分子ポンプおよび半径流式分子ポンプは、平面と流路溝との相対運動によって気体の流れ(気体分子の拡散)が生じた際に、流路溝により排気方向の方向性が与えられることによって気体の排気を行う。
ねじ溝式分子ポンプでは、軸方向の方向性が与えられ、半径流式分子ポンプでは、半径方向の方向性が与えられる。
なお、ねじ溝式分子ポンプのねじ溝、および半径流式分子ポンプの固定板に設けられる溝は、何れもらせん形状を有する。
The radial flow type molecular pump exhausts air by relative movement between a uniaxial rotating disk and a groove provided on the surface of the fixed plate fixed via the plate surface and a gap.
As described above, the thread groove type molecular pump and the radial flow type molecular pump have a gas flow direction (diffusion of gas molecules) caused by relative movement between the plane and the flow channel groove, and the direction of the exhaust direction by the flow channel groove. The gas is exhausted by imparting the property.
In the thread groove type molecular pump, axial directionality is given, and in the radial flow type molecular pump, radial directionality is given.
The thread groove of the thread groove type molecular pump and the groove provided on the fixed plate of the radial flow type molecular pump all have a spiral shape.
ところで、ねじ溝式分子ポンプおよび半径流式分子ポンプに設けられる流路溝は、その深さを深くすると、気体分子の中間流量域において気体の排気効率が低下する。
そのため、気体の吸入面積を大きくしても排気速度を大きくすることは困難である。
また、気体分子が他の気体分子に1度衝突してから次に衝突するまでの平均飛行距離(平均自由行程)よりも流路溝の深さを深く設定した場合には、流路溝の底部(相対運動する平面から離れた部位)において、排気方向への方向性が与えられている気体分子の入射する確率が低下する。
その結果、流路溝の底部においては、気体分子の排気方向への拡散が発生せず、排気作用が起こりにくく(生じにくく)なり、排気効率が低下してしまう。
By the way, if the depth of the channel groove provided in the thread groove type molecular pump and the radial flow type molecular pump is increased, the gas exhaust efficiency is lowered in the intermediate flow rate region of the gas molecules.
Therefore, it is difficult to increase the exhaust speed even if the gas suction area is increased.
In addition, when the depth of the channel groove is set deeper than the average flight distance (average free path) from one gas molecule to another gas molecule after one collision, At the bottom (part away from the relatively moving plane), the probability of incidence of gas molecules that are given directionality in the exhaust direction decreases.
As a result, diffusion of gas molecules in the exhaust direction does not occur at the bottom of the flow channel groove, and the exhaust action hardly occurs (is difficult to occur), resulting in a decrease in exhaust efficiency.
従来、このような排気効率の低下を抑制するために、即ち、排気速度を向上させるために、流路溝の深さに制約を設けた状態で気体の吸入面積を拡大させる技術が下記の特許文献に提案されている。
特許文献1には、ねじ溝式分子ポンプの回転円筒部材における外側と内側の両方の周壁にねじ溝部を設けることによって、即ち、気体の流路を回転円筒部材の内側と外側の両方に設けることによって、排気する気体分子の流量を大きくする技術が提案されている。
この技術を用いることにより、ポンプを大型化することなく気体分子の流量を大きくすることができる。
In Patent Document 1, by providing screw groove portions on both the outer and inner peripheral walls of the rotating cylindrical member of the thread groove type molecular pump, that is, providing gas flow paths on both the inner and outer sides of the rotating cylindrical member. Thus, a technique for increasing the flow rate of gas molecules to be exhausted has been proposed.
By using this technique, the flow rate of gas molecules can be increased without increasing the size of the pump.
上述した特許文献1に記載の技術を用いた場合、回転円筒部材の外側または内側のどちらか一方にのみねじ溝を設けたポンプよりも気体分子の流量を大きくすることができる。
しかしながら、回転円筒部材の内側と外側では、回転軸の中心からの距離が異なるため、内側のねじ溝と外側のねじ溝とでは、その周速が等しくならない。詳しくは、内側のねじ溝の周速が、外側のねじ溝の周速よりも小さくなってしまう。
そのため、気体の流路を回転円筒部材の内側と外側の2経路設けても、気体の排気速度を2倍にまで向上させることは困難であった。
そこで本発明は、より効果的に排気速度を向上させることができる真空ポンプを提供することを目的とする。
When the technique described in Patent Document 1 described above is used, the flow rate of gas molecules can be increased as compared with a pump in which a thread groove is provided only on either the outer side or the inner side of the rotating cylindrical member.
However, since the distance from the center of the rotating shaft is different between the inner side and the outer side of the rotating cylindrical member, the peripheral speed is not equal between the inner screw groove and the outer screw groove. Specifically, the peripheral speed of the inner thread groove is smaller than the peripheral speed of the outer thread groove.
For this reason, it is difficult to increase the gas exhaust speed by a factor of two even if the gas flow path is provided in two paths on the inner and outer sides of the rotating cylindrical member.
Then, an object of this invention is to provide the vacuum pump which can improve an exhaust speed more effectively.
請求項1記載の発明では、吸入部から排気部に渡って設けられた、入射する気体分子を径方向に案内する案内溝と、前記案内溝と隙間を介して対向配置された案内面と、からなる半径流要素と、前記案内溝または前記案内面のいずれか一方に回転運動を与えて、前記案内溝と前記案内面を相対運動させ、前記半径流要素に入射する気体分子に半径方向の方向性を与える駆動手段と、を備えた半径方向に気体を排気する半径流方式を採用した真空ポンプであって、前記半径流要素が軸方向に少なくとも2段以上並列に配設された半径流要素群と、前記半径流要素群を構成する半径流要素の前記吸入部をすべて連通する連通手段と、を具備することにより前記目的を達成する。
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記駆動手段は、前記案内面に回転運動を与えて、前記案内溝と前記案内面を相対運動させ、前記半径流要素に入射する気体分子に半径方向の方向性を与え、前記案内面は、比強度の高い部材によって構成されている。
請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、前記比強度の高い部材は、炭素繊維強化プラスチック材(CFRP材)である。
請求項4記載の発明では、請求項2または請求項3記載の発明において、前記案内溝は、当該真空ポンプの筐体に対して固定された固定板に形成され、前記連通手段は、前記案内面の形成された回転板または前記固定板を厚み方向に貫通する連通孔により構成されている。
請求項5記載の発明では、請求項2、請求項3または請求項4記載の発明において、気体分子の案内方向が異なる前記半径流要素群が軸方向に互い違いに並列に配設されている。
In the invention of claim 1, a guide groove that is provided from the suction part to the exhaust part and guides the incident gas molecules in the radial direction, and a guide surface that is disposed to face the guide groove via the gap, A rotational flow is applied to one of the guide groove and the guide surface, the guide groove and the guide surface are moved relative to each other, and the gas molecules incident on the radial flow element are moved in the radial direction. A vacuum pump that employs a radial flow system that exhausts gas in the radial direction, and a drive unit that provides directionality, wherein the radial flow elements are arranged in parallel in at least two stages in the axial direction. The object is achieved by including an element group and communication means for communicating all of the suction portions of the radial flow element constituting the radial flow element group.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the driving means applies a rotational motion to the guide surface, causes the guide groove and the guide surface to move relative to each other, and enters the radial flow element. Radial directionality is given to gas molecules, and the guide surface is constituted by a member having high specific strength.
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the member having a high specific strength is a carbon fiber reinforced plastic material (CFRP material).
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the guide groove is formed on a fixed plate fixed to a housing of the vacuum pump, and the communication means is the guide. It is comprised by the communicating hole which penetrates the rotation board in which the surface was formed, or the said fixed board in the thickness direction.
The invention according to claim 5 is the invention according to
本発明によれば、半径流要素を軸方向に少なくとも2段以上並列に配設した半径流要素群における吸気部をすべて連通することにより、すべての段の半径流要素において同時に気体分子の排気を行うことができるため、半径流要素の段数に応じて効果的に排気速度を向上させることができる。 According to the present invention, all the intake portions in the radial flow element group in which the radial flow elements are arranged in parallel in at least two stages in the axial direction are communicated with each other, thereby exhausting gas molecules simultaneously in all the radial flow elements. Therefore, the exhaust speed can be effectively improved according to the number of stages of the radial flow elements.
以下、本発明の真空ポンプにおける好適な実施の形態について、図1から図10を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態の真空ポンプの軸線方向の概略構成を示した図である。なお、図1は、真空ポンプにおける軸線方向の断面を示している。この真空ポンプは、例えば半導体製造装置内に設置され、真空チャンバからプロセスガスの排出を行う際に用いられる。
本実施の形態では、真空ポンプの一例として半径流式分子ポンプ部αとねじ溝ポンプ部Sを有する複合型の真空ポンプについて説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the vacuum pump of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration in the axial direction of the vacuum pump of the present embodiment. In addition, FIG. 1 has shown the cross section of the axial direction in a vacuum pump. This vacuum pump is installed in, for example, a semiconductor manufacturing apparatus, and is used when the process gas is discharged from the vacuum chamber.
In the present embodiment, a composite vacuum pump having a radial flow type molecular pump portion α and a thread groove pump portion S will be described as an example of a vacuum pump.
真空ポンプの外装体を構成するケーシング1は略円筒状の形状をしており、ケーシング1の下部(排気口5側)に設けられた、ベース2と共に真空ポンプの筐体を構成している。そして、この筐体の内部には、真空ポンプに排気機能を発揮させる構造物、即ち気体移送機構が配設されている。
この気体移送機構は、大きく分けて回転自在に軸支された回転部と、筐体に対して固定された固定部から構成されている。
ケーシング1の端部には、真空ポンプへ気体を導入するための吸気口3が形成されている。また、ケーシング1の吸気口3側の端面には、外周側へ張り出したフランジ部4が形成されている。真空ポンプは、このフランジ部4を介して、真空チャンバに締結部材によって固定される。
A casing 1 constituting an exterior body of the vacuum pump has a substantially cylindrical shape, and constitutes a casing of the vacuum pump together with a
This gas transfer mechanism is roughly composed of a rotating part that is rotatably supported and a fixed part fixed to the casing.
An
また、ベース2の端部には、真空ポンプから気体を排気するための、即ち半導体製造装置からのプロセスガス等を排出する排気口5が形成されている。
回転部は、回転軸であるシャフト6、このシャフト6に配設されたロータ本体7、ロータ本体7の外周縁部から排気口5方向に延びるように形成された下円筒部8、ロータ本体7の外周縁部から吸気口3方向に延びるように形成された上円筒部9、上円筒部9の外周壁面から張り出した円環状の回転板10を備えている。
Further, an exhaust port 5 for exhausting gas from the vacuum pump, that is, exhausting process gas from the semiconductor manufacturing apparatus, is formed at the end of the
The rotating portion includes a
上円筒部9に設けられた回転板10には、最も吸気口3側に配設されたものを除き、回転側連通孔60が形成されている。
最も吸気口3側に配設された回転板10に回転側連通孔60を設けないことにより、圧縮排気された気体が吸入側(上流側)へ戻ることを防止できる。
回転側連通孔60は、厚み方向に回転板10を貫通する孔であり、後述する固定溝板30の内周縁より内側(シャフト6寄り)の部位、即ち、上円筒部9の近傍に形成されている。なお、回転側連通孔60は、円形や半径方向に延びる長円形など任意の形状で形成される。
また、回転板10には、この回転側連通孔60が半径方向に沿って等間隔に複数設けられている。
ロータ本体7は、シャフト6の上部にボルト11で固定されている。また、下円筒部8は、ロータ本体7の延長上に形成され、ロータ本体7の回転軸線と同心の円筒形状を有する。
A rotating
By not providing the rotation
The rotation-
In addition, the
The
シャフト6の軸線方向中程には、シャフト6を高速回転させるためのモータ部12が設けられている。ここでは、モータ部12は以下のように構成されたDCブラシレスモータであるとする。
モータ部12は、シャフト6の周囲に固着された永久磁石を備えている。この永久磁石は、例えば、シャフト6の周りにN極とS極が180°ごとに配置されるように固定されている。また、モータ部12は、この永久磁石の周囲にシャフト6から所定のクリアランスを経て配設された電磁石を備えている。ここでは、6個の電磁石が60°ごとにシャフト6の軸線に対して対称的に対向するように配置されている。
A
The
真空ポンプは、コネクタおよびケーブルを介して図示しない制御装置に接続されている。そして、この制御装置によってシャフト6の回転が持続するように電磁石の電流を次々に切り替える。即ち、制御装置は、6個の電磁石の励磁電流を切り替えることによりシャフト6に固定された永久磁石の周りに回転磁界を生成し、永久磁石をこの回転磁界に追従させることによりシャフト6を回転させる。
The vacuum pump is connected to a control device (not shown) via a connector and a cable. And the electric current of an electromagnet is switched one after another so that rotation of
シャフト6のモータ部12に対して吸気口3側、および排気口5側には、シャフト6をラジアル方向(径方向)に軸支するための磁気軸受部13、14が設けられている。また、シャフト6の下端(排気口5側端)には、シャフト6をスラスト方向(軸線方向)に軸支するための磁気軸受部15が設けられている。
これらの磁気軸受部13〜15は、いわゆる5軸制御型の磁気軸受を構成している。
シャフト6は、磁気軸受部13、14によってラジアル方向(シャフト6の径方向)に非接触で支持され、磁気軸受部15によってスラスト方向(シャフト6の軸方向)に非接触で支持されている。
また、磁気軸受部13〜15の近傍には、それぞれシャフト6の変位を検出する変位センサ16〜18が設けられている。
These
The
磁気軸受部13には、4個の電磁石がシャフト6の周囲に90°ごとに対向するように配置されている。シャフト6は、高透磁率材(鉄など)により形成され、これらの電磁石の磁力により吸引されるようになっている。
変位センサ16は、シャフト6のラジアル方向の変位を所定の時間間隔でサンプリングして検出する。
In the
The
そして図示しない制御装置は、変位センサ16からの変位信号によってシャフト6がラジアル方向に所定の位置から変位したことを検出すると、各電磁石の磁力を調節してシャフト6を所定の位置に戻すように動作する。この電磁石の磁力の調節は、各電磁石の励磁電流をフィードバック制御することにより行われる。
制御装置は、変位センサ16の信号に基づいて磁気軸受部13をフィードバック制御し、これによってシャフト6は、磁気軸受部13において電磁石から所定のクリアランスを隔ててラジアル方向に磁気浮上し、空間中に非接触で保持される。
When the control device (not shown) detects that the
The control device feedback-controls the
磁気軸受部14の構成と作用は、磁気軸受部13と同様である。制御装置は、変位センサ17の信号に基づいて磁気軸受部13をフィードバック制御し、これによってシャフト6は、磁気軸受部14でラジアル方向に磁気浮上し、空間中に非接触で保持される。
このように、シャフト6は、磁気軸受部13、14の作用により、ラジアル方向に所定の位置で保持される。
The configuration and operation of the
Thus, the
また、磁気軸受部15は、円板状の金属ディスク19、電磁石20、21を備え、シャフト6をスラスト方向に保持する。
金属ディスク19は、鉄などの高透磁率材で構成されており、その中心においてシャフト6に垂直に固定されている。この金属ディスク19を挟み、かつ対向するように電磁石20、21が配置されている。電磁石20は、磁力により金属ディスク19を上方に吸引し、電磁石21は、金属ディスク19を下方に吸引する。
制御装置は、この電磁石20、21が金属ディスク19に及ぼす磁力を適当に調節し、シャフト6をスラスト方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。
The
The
The control device appropriately adjusts the magnetic force exerted on the
さらにシャフト6の下端部に対向して変位センサ18が配設されている。この変位センサ18は、シャフト6のスラスト方向の変位をサンプリングして検出し、これを制御装置に送信する。制御装置は、変位センサ18から受信した変位検出信号によりシャフト6のスラスト方向の変位を検出する。
シャフト6がスラスト方向のどちらかに移動して所定の位置から変位した場合、制御装置は、この変位を修正するように電磁石20、21の励磁電流をフィードバック制御して磁力を調節し、シャフト6を所定の位置に戻すように動作する。制御装置は、このフィードバック制御を連続的に行う。これにより、シャフト6はスラスト方向に所定の位置で磁気浮上し、保持される。
以上に説明したように、シャフト6は、磁気軸受部13、14によりラジアル方向に保持され、磁気軸受部15によりスラスト方向に保持されるため、シャフト6の軸線周りに回転するようになっている。
Further, a
When the
As described above, since the
また、シャフト6の上部および下部側には、保護用ベアリング22、23が配置されている。通常、シャフト6およびこれに取り付けられている回転部は、モータ部12により回転している間、磁気軸受部13、14により非接触状態で軸支される。保護用ベアリング22、23は、タッチダウンが発生した場合に磁気軸受部13、14に代わって回転部を軸支することで装置全体を保護するためのベアリングである。従って、保護用ベアリング22、23は、内輪がシャフト6に対して非接触状態となるように配置されている。
筐体の内周側には、固定部が形成されている。この固定部は、吸気口3側(半径流式分子ポンプ部α)に設けられた固定溝板30、また、ねじ溝スペーサ40などから構成されている。ねじ溝スペーサ40の内壁面には、ねじ溝41が形成されている。
なお、固定溝板30の詳細については、後述する。
Further,
A fixing portion is formed on the inner peripheral side of the housing. This fixed portion is composed of a fixed
The details of the fixed
半径流式分子ポンプ部αでは、固定溝板30が軸線方向に、回転板10と互い違いに3段形成されている。なお、固定溝板30と回転板10の段数は、3段に限定されるものではなく、それ以上であってもよい。
各段の固定溝板30は、円筒形状をしたスペーサリング50により互いに隔てられ、所定の位置に保持されている。
スペーサリング50は段部を有するリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄またはステンレスなどの金属によって構成されている。
In the radial flow type molecular pump portion α, the fixed
The fixed
The
ねじ溝41は、下円筒部8との対向面に沿って形成されたらせん溝により構成されている。ねじ溝41は、所定のクリアランス(隙間)を隔てて下円筒部8の外周面と対面するように設けられている。
ねじ溝41に形成されたらせん溝の方向は、らせん溝内をシャフト6の回転方向に気体が輸送された場合、排気口5の方向である。
また、らせん溝の深さは、排気口5に近づくにつれ浅くなるようになっており、らせん溝を輸送されるガスは、排気口5に近づくにつれて圧縮されるように構成されている。
The
The direction of the spiral groove formed in the
Further, the depth of the spiral groove becomes shallower as it approaches the exhaust port 5, and the gas transported through the spiral groove is configured to be compressed as it approaches the exhaust port 5.
ここで、固定溝板30について詳細に説明する。
図2(a)は、固定溝板30に形成されるリブ32のらせんの向きとロータの回転方向との関係図を示す。
図2(b)は、固定溝板30の図2(a)に示すA−A’における断面斜視図を示す。
図2(a)、(b)に示すように、固定溝板30は、固定板31、リブ(らせん壁部)32、固定側連通孔33を備えている。
固定板31は、円環状の板部材からなり、その内径は上円筒部9(図1)の外径よりも大きく設定されている。
なお、固定板31は、その内周縁が回転板10に設けられる回転側連通孔60の形成部位より外側に配設されることが好ましい。
Here, the fixed
FIG. 2A shows a relationship between the direction of the spiral of the
FIG. 2B shows a perspective cross-sectional view of the fixed
As shown in FIGS. 2A and 2B, the fixed
The fixed
In addition, it is preferable that the fixed
リブ32は、固定板31の両面もしくは一方の面から軸方向に突出するようにして設けられる。
リブ32は、固定板31の両面もしくは一方の面から軸方向に突出した突出部が、固定板31の内周端から外周方向に延びるらせん弧に沿って延びるように形成されたものである。
即ち、リブ32は、図中に白矢印で示す回転板10の回転方向(接線方向)に方向性を与えられた気体分子を、回転軸中心側(黒矢印)へ導くための案内手段として機能する。
リブ32は、回転板10の回転方向と同じ向きに中心方向に渦を巻くように構成されている。
図2(a)に示すように、固定板31の面上には、リブ32が周方向に等間隔に複数設けられている。
隣接するリブ32間に形成されるらせん状の溝(空間)によって、排気される気体の流路(移送路)が形成される。
なお、隣接するリブ32間に形成されるらせん状の溝は、気体の吸入領域(導入領域)から排出領域(排気部)に渡って設けられ案内溝として機能し、回転板10の表面は、案内面として機能する。
The
The
In other words, the
The
As shown in FIG. 2A, a plurality of
A flow path (transfer path) for the exhausted gas is formed by a spiral groove (space) formed between
The helical groove formed between the
なお、らせん溝の深さ、即ち、リブ32の突出高さは、気体分子が他の気体分子に1度衝突してから次に衝突するまでの平均飛行距離(平均自由行程)より小さくなるように構成されている。
このように、らせん溝の深さを排気する気体の平均自由行程を考慮した値に設定することにより、らせん溝の底部(相対運動する平面から離れた部位)において、排気方向への方向性が与えられている気体分子の入射する確率の低下を抑制することができる。
The depth of the spiral groove, that is, the protruding height of the
Thus, by setting the depth of the spiral groove to a value that takes into account the mean free path of the exhaust gas, the direction of the exhaust direction at the bottom of the spiral groove (part away from the plane in which the spiral moves) is reduced. It is possible to suppress a decrease in the probability that a given gas molecule is incident.
固定側連通孔33は、固定板31をその厚み方向に貫通する孔であり、リブ32の形成領域より外側(ケーシング1寄り)の部位、即ち、固定板31の外周縁の近傍に形成される。
固定板31には、最も排気口5側に配設されたものを除き、固定側連通孔33が形成されている。
最も排気口5側に配設された固定板31に固定側連通孔33を設けないことにより、圧縮排気された気体が吸入側(上流側)へ戻ることを防止できる。
固定板31には、この固定側連通孔33が半径方向に沿って等間隔に複数設けられている。
本実施の形態では、固定側連通孔33を半径方向に延びる長孔によって構成しているが、固定側連通孔33の形状はこれに限定されるものではなく、円形や半径方向に延びる長円形など任意の形状で形成するようにしてもよい。
The fixed-
A fixed-
By not providing the fixed-
The fixed
In the present embodiment, the fixed-
また、各段の固定溝板30は、各段の回転板10間に配置するために、円周方向に2分割されている。
このように形成された固定溝板30は、各段の回転板10間に外側から挿入して組み立てる。固定溝板30は、外周側の一部がスペーサリング50によって周方向に挟持された状態で回転板10間に保持(固定)される。
Further, the fixed
The fixed
次に、半径流式分子ポンプ部αにおける気体の排気(圧縮)動作について説明する。
図3は、本実施の形態に係る真空ポンプの半径流式分子ポンプ部αの拡大図を示す。なお、図3では、排気される気体分子の流れを黒矢印で示す。
半径流式分子ポンプ部αでは、回転板10が回転すると、回転板10における固定溝板30と対向する面と、固定溝板30におけるリブ32によって形成されるらせん状の溝との相対運動により排気が行われる。
なお、固定板31におけるリブ32形成面と、この面と対向する回転板10上の面との間に形成された気体の流路を一段の半径流要素(半径流排気路)とする。
図3に示すように、本実施の形態に係る真空ポンプの半径流式分子ポンプ部αは、5段の半径流要素を備えている。
Next, the gas exhaust (compression) operation in the radial flow type molecular pump part α will be described.
FIG. 3 shows an enlarged view of the radial flow type molecular pump portion α of the vacuum pump according to the present embodiment. In FIG. 3, the flow of gas molecules to be exhausted is indicated by black arrows.
In the radial flow type molecular pump part α, when the
The gas flow path formed between the
As shown in FIG. 3, the radial flow type molecular pump portion α of the vacuum pump according to the present embodiment includes five stages of radial flow elements.
吸気口3から導入された気体分子は、最も吸気口3側に配設された回転板10の外周縁から、各段の半径流要素における気体の吸入領域(導入領域)に取り込まれる(導入される)。
各段の半径流要素における気体の吸入領域は、固定側連通孔33を介して連通されている。なお、この気体の吸入領域は、スペーサリング50の内周壁面とリブ32の形成領域との間の空間(空隙)を示す。
つまり、吸気口3から導入された(入射した)気体分子は、複数段設けられた半径流要素のうち何れかの段の半径流要素に入射する。
The gas molecules introduced from the
The gas suction region in each stage of the radial flow element is communicated with the fixed
That is, the gas molecules introduced (incident) from the
各段の半径流要素に入射した気体分子は、上述したように、回転板10とリブ32との相互作用により内周方向へ排気(移送)され、気体の排出領域に排出される。
各段の半径流要素における気体の排出領域は、回転側連通孔60を介して連通されている。なお、この気体の排出領域は、上円筒部9の外周壁面とリブ32の形成領域との間の空間(空隙)を示す。
そして、各段の半径流要素から排出された気体分子は、ねじ溝ポンプ部Sに排出され、ねじ溝スペーサ40のねじ溝41に入射する。
As described above, the gas molecules incident on the radial flow element of each stage are exhausted (transferred) in the inner circumferential direction by the interaction between the
The gas discharge area in the radial flow element of each stage is communicated via the rotation
The gas molecules discharged from the radial flow elements at each stage are discharged to the thread groove pump portion S and enter the
本実施の形態では、半径流式分子ポンプ部αにおいて、軸方向に並列に5段の半径流要素を設けている。このように、軸方向に並列に半径流要素を設けることにより、各段の回転板10の周速を等しくすることができるため、並列に配設した5段(複数段)の半径流要素(円周溝)から同時に気体分子の排気を行うことができる。
従って、一段の排気速度sに対して、並列に配設したn段の半径流要素における排気速度は、n×s、即ち、段数倍の排気速度を得ることができる。
In the present embodiment, in the radial flow type molecular pump portion α, five stages of radial flow elements are provided in parallel in the axial direction. In this way, by providing the radial flow elements in parallel in the axial direction, the peripheral speeds of the
Therefore, the exhaust speed of the n-stage radial flow elements arranged in parallel with respect to the exhaust speed s of one stage can be obtained as n × s, that is, an exhaust speed that is multiple times the number of stages.
上述した本実施の形態では、ロータ本体7、下円筒部8、上円筒部9、回転板10をアルミニウム合金などで一体形成している。しかしながら、これらの部位は、一体形成に限定されるものではなく、強度などを考慮しながら、それぞれの部位を、異なる材質の部材を用いて形成するようにしてもよい。
例えば、回転板10は、回転時に遠心力が作用するため、その大きさ(外径)は、回転板10を構成する部材の強度の制約を受ける。
In the present embodiment described above, the
For example, since centrifugal force acts on the
そこで、より高い回転数の遠心力や、より大きな外径の遠心力に対する耐久性を向上させるために、図4に示すように、回転板10’(図中ハッチング部)を自らの質量に比して強度の高い材料、即ち、比強度の高い部材によって構成するようにしてもよい。
比強度の高い部材としては、例えば、炭素繊維強化プラスチック材(CFRP材)が望ましい。
このように比強度の高い部材を用いて回転板10’を構成することにより、回転板10’の径をより大きく構成することができる。これにより、各段の半径流要素における吸入面積を増大させることができるため、排気速度をさらに向上させることができる。
Therefore, in order to improve durability against centrifugal force at a higher rotational speed or centrifugal force with a larger outer diameter, the rotating
As a member having a high specific strength, for example, a carbon fiber reinforced plastic material (CFRP material) is desirable.
In this way, by configuring the
(変形例1)
次に、上述した真空ポンプにおける回転部の構造の変形例について説明する。
図5は、第1の変形例に示す真空ポンプの軸線方向の概略構成を示した図である。
なお、図1に示す真空ポンプと重複する箇所には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第1の変形例では、図1に示す真空ポンプにおいて一体形成されていた回転部の一部を、複数の部品を組み合わせることによって構成する。
詳しくは、図1に示す真空ポンプにおいて一体形成されていたロータ本体7、上円筒部9、回転板10を、ロータ本体107、回転板110、スペーサ109これらの部品を組み合わせることによって構成する。
(Modification 1)
Next, a modified example of the structure of the rotating part in the above-described vacuum pump will be described.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration in the axial direction of the vacuum pump shown in the first modification.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location which overlaps with the vacuum pump shown in FIG. 1, and detailed description is abbreviate | omitted.
In the first modified example, a part of the rotating part integrally formed in the vacuum pump shown in FIG. 1 is configured by combining a plurality of parts.
Specifically, the rotor
ロータ本体107は、少なくとも吸気口3側端面が平らな円板形状を有し、その外周縁部には、排気口5方向に延びるように下円筒部8が形成されている。
なお、ロータ本体107は、その吸気口3側端面が、シャフト106に組み付けた際に、ねじ溝スペーサ40における吸気口3側端面と同じ高さ(同一平面上)に配設されるように構成されている。
回転板110は、固定溝板30との相対運動により排気を行うための円板(ディスク)である。そして、回転板110には、上述した回転板10と同様に、最も吸気口3側に配設されたものを除き、回転側連通孔60が形成されている。
スペーサ109は、組み立て部品間、即ち隣接する回転板110間や回転板110とロータ本体107間に必要な間隔を保持させるための位置決め用のディスタンスピースである。
The
The
The
The
シャフト106には、吸気口3側端面から軸方向に延びる丸棒状(円柱状)の突出部116が設けられている。なお、突出部116の外周面には、ねじ溝が設けられている。
ロータ本体107、スペーサ109、回転板110には、中心部にシャフト106の突出部116を貫通させるための固定孔が設けられている。
はじめにシャフト106の突出部116にロータ本体107を嵌め込み、さらにスペーサ109を介しながら回転板110を嵌め込む。
そして、これらの部品をナット111によって押さえ付けて固定する。
The
The
First, the rotor
Then, these parts are pressed and fixed by the
一体形成では複雑な形状になる回転部であっても、簡単な形状の部品を組み合わせることによって構成することができる。
回転部を分割構成することにより、回転板110のみを比強度の高い部材(例えば、CFRP材)によって構成することも容易にできる。
また、回転部を分割構成することにより、回転部(スペーサ109、回転板110)と固定部(固定溝板30、スペーサリング50)との組み付け作業を同時に行うことができるため、固定溝板30を円周方向に2分割することなく回転板110間に配設することができる。
Even a rotating part that has a complicated shape by integral formation can be configured by combining simple shaped parts.
By dividing the rotating portion, it is possible to easily configure only the
In addition, by dividing the rotating portion, the rotating portion (the
(変形例2)
次に、組み合わせるポンプ方式の異なる複合型の真空ポンプについて説明する。
図6は、第2の変形例に示す真空ポンプの軸線方向の概略構成を示した図である。
なお、上述した真空ポンプと重複する箇所には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第2の変形例では、ターボ分子ポンプ部Tと半径流式分子ポンプ部αとを組み合わせた複合型の真空ポンプについて説明する。
詳しくは、第2の変形例に示す真空ポンプには、ターボ分子ポンプ部Tの排気口5側(下流段)に半径流式分子ポンプ部αが設けられている。
(Modification 2)
Next, a description will be given of a composite type vacuum pump with different pumping methods.
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration in the axial direction of the vacuum pump shown in the second modified example.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location which overlaps with the vacuum pump mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
In the second modification, a composite vacuum pump in which the turbo molecular pump unit T and the radial flow type molecular pump unit α are combined will be described.
Specifically, the vacuum pump shown in the second modification is provided with a radial flow type molecular pump part α on the exhaust port 5 side (downstream stage) of the turbo molecular pump part T.
回転部は、回転軸であるシャフト6、このシャフト6に配設された断面略逆U字状のロータ本体207、ロータ本体207に設けられた回転翼209、排気口5側に設けられた円筒部材208などから構成されている。
ロータ本体207の外周には、回転翼209が配設され、この回転翼209は、シャフト6の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してシャフト6から放射状に伸びたブレード(羽根)からなる。
The rotating part includes a
A
筐体の内周側には、固定部が形成されている。この固定部は、吸気口3側(ターボ分子ポンプ部T)に設けられた固定翼211、また、固定溝板30などから構成されている。
固定翼211は、シャフト6の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して筐体の内周面からシャフト6に向かって延びたブレードを有している。
ターボ分子ポンプ部Tでは、固定翼211が軸線方向に、回転翼209と互い違いに複数段形成されている。
各段の固定翼211は、円筒形状をしたスペーサリング50により互いに隔てられ、所定の位置に保持されている。
A fixing portion is formed on the inner peripheral side of the housing. The fixed portion is composed of a fixed
The fixed
In the turbo molecular pump part T, the fixed
The fixed
ターボ分子ポンプ部Tでは、回転部が高速回転すると回転翼209と固定翼211の作用により吸気口3から導入された気体が排気口5側へ排気される。
つまり、ターボ分子ポンプ部Tでは、高速回転する回転翼209に衝突した気体分子に運動量を与えて、気体輸送(気体移送)をすることにより排気処理を行う。
In the turbo molecular pump section T, when the rotating section rotates at a high speed, the gas introduced from the
In other words, the turbo molecular pump unit T performs exhaust processing by imparting momentum to gas molecules colliding with the
円筒部材208におけるターボ分子ポンプ部Tの排気口5側(下流段)の領域には、円筒部材208の外周壁面から張り出した円環状の回転板210が設けられている。
円筒部材208に設けられた回転板210には、最も吸気口3側に配設されたものを除き、回転側連通孔60が形成されている。
なお、半径流式分子ポンプ部αにおける半径流要素の作用は、上述した図1に示す真空ポンプと同様であるため説明を省略する。
このように、第2の変形例に示す真空ポンプによれば、適切に半径流式分子ポンプ部αの機能を搭載した複合型の真空ポンプを構成することができる。
An annular
A rotating
In addition, since the effect | action of the radial flow element in the radial flow type molecular pump part (alpha) is the same as that of the vacuum pump shown in FIG. 1 mentioned above, description is abbreviate | omitted.
As described above, according to the vacuum pump shown in the second modification, it is possible to configure a composite vacuum pump in which the function of the radial flow type molecular pump unit α is appropriately mounted.
(変形例3)
次に、組み合わせるポンプ方式の異なる複合型の真空ポンプの他の例について説明する。
図7は、第3の変形例に示す真空ポンプの軸線方向の概略構成を示した図である。
なお、上述した真空ポンプと重複する箇所には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第3の変形例では、第2の変形例で示したターボ分子ポンプ部Tと半径流式分子ポンプ部αとを組み合わせた複合型の真空ポンプに、さらに、図1に示した真空ポンプと同様のねじ溝ポンプ部Sを組み合わせた(加えた)複合型の真空ポンプについて説明する。
(Modification 3)
Next, another example of a composite type vacuum pump with different pumping methods will be described.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration in the axial direction of the vacuum pump shown in the third modification.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location which overlaps with the vacuum pump mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
In the third modified example, a composite vacuum pump in which the turbo molecular pump unit T and the radial flow type molecular pump unit α shown in the second modified example are combined, and further, similar to the vacuum pump shown in FIG. A composite type vacuum pump in which the thread groove pump portion S is combined (added) will be described.
詳しくは、回転部に、第2の変形例(図6)に設けられている円筒部材208を排気口5側に延長した円筒部材308が設けられている。また、半径流式分子ポンプ部αの排気口5側(下流段)には、固定部を構成するねじ溝スペーサ340が設けられている。
ねじ溝スペーサ340の内壁面には、ねじ溝341が形成されている。また、ねじ溝スペーサ340の吸気口3側端面には、固定溝板30に設けられているものと同様のリブ(らせん壁部)342が形成されている。
なお、ねじ溝ポンプ部Sの作用は、上述した図1に示す真空ポンプと同様であるため説明を省略する。
Specifically, the rotating member is provided with a
A
In addition, since the effect | action of the thread groove pump part S is the same as that of the vacuum pump shown in FIG. 1 mentioned above, description is abbreviate | omitted.
このように、ねじ溝スペーサ340の吸気口3側端面に半径流要素の構成要素の一部であるリブ342を設けることにより、ねじ溝スペーサ340を固定溝板30と兼用することができる。これにより、ポンプを構成する部品点数の低減および組み立て作業の効率化を図ることができる。
第3の変形例に示す真空ポンプによれば、第2の変形例に示す真空ポンプと同様に、適切に半径流式分子ポンプ部αの機能を搭載した複合型の真空ポンプを構成することができる。
Thus, by providing the
According to the vacuum pump shown in the third modified example, similarly to the vacuum pump shown in the second modified example, it is possible to configure a composite vacuum pump appropriately equipped with the function of the radial flow type molecular pump part α. it can.
(変形例4)
次に、上述した真空ポンプにおける半径流式分子ポンプ部αの構造の変形例について説明する。
図8は、第4の変形例に示す真空ポンプの軸線方向の概略構成を示した図である。
なお、上述した真空ポンプと重複する箇所には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
上述した真空ポンプでは、外周側から気体分子を導入し、導入された気体分子に内周方向に方向性を与えて気体の排気(圧縮)を行う半径流要素を設けた半径流式分子ポンプ部αについて説明した。
しかしながら、半径流要素において気体に与えられる方向性は外周側から内周側に限定されるものではない。
即ち、半径流要素は、内周側から気体分子を導入し、導入された気体分子に外周方向に方向性を与えて気体の排気(圧縮)を行うように構成してもよい。
(Modification 4)
Next, a modified example of the structure of the radial flow type molecular pump portion α in the above-described vacuum pump will be described.
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration in the axial direction of the vacuum pump shown in the fourth modification.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location which overlaps with the vacuum pump mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
In the above-described vacuum pump, a radial flow type molecular pump unit provided with a radial flow element that introduces gas molecules from the outer peripheral side and gives direction to the introduced gas molecules in the inner peripheral direction to exhaust (compress) the gas. α was explained.
However, the directionality given to the gas in the radial flow element is not limited from the outer peripheral side to the inner peripheral side.
That is, the radial flow element may be configured such that gas molecules are introduced from the inner peripheral side, and gas is exhausted (compressed) by giving direction to the introduced gas molecules in the outer peripheral direction.
また、上述した真空ポンプでは、半径流式分子ポンプ部αにおいて、軸方向に並列に5段の半径流要素を設けている。同一の排気の方向性を有する隣接した半径流要素の集まりを半径流要素群とする。
即ち、上述した真空ポンプでは、5段の半径流要素によって1つの半径流要素群を構成している。
しかしながら、1つの半径流要素群を構成する半径流要素の段数は5段に限定されるものではなく、これより多くても少なくてもよい。
In the vacuum pump described above, the radial flow molecular pump portion α is provided with five stages of radial flow elements in parallel in the axial direction. A group of adjacent radial flow elements having the same exhaust gas directivity is defined as a radial flow element group.
That is, in the above-described vacuum pump, one radial flow element group is constituted by five stages of radial flow elements.
However, the number of radial flow elements constituting one radial flow element group is not limited to five, and may be more or less than this.
第4の変形例に示す真空ポンプは、図8に示すように、第2の変形例に示す真空ポンプと同様に、ターボ分子ポンプ部Tと半径流式分子ポンプ部αとを組み合わせた複合型の真空ポンプである。
また、第4の変形例では、半径流式分子ポンプ部αを、導入される気体分子に対して、外周側から内周側(外→内)への方向性を与えるように構成された半径流要素群と、内周側から外周側(内→外)への方向性を与えるように構成された半径流要素群の2種類の半径流要素群を軸方向に交互に配設することによって構成する。
なお、ターボ分子ポンプ部Tの作用は、第2の変形例に示す真空ポンプと同様であるため説明を省略する。
As shown in FIG. 8, the vacuum pump shown in the fourth modified example is a composite type in which a turbo molecular pump part T and a radial flow type molecular pump part α are combined in the same manner as the vacuum pump shown in the second modified example. Vacuum pump.
Further, in the fourth modified example, the radius flow type molecular pump portion α is configured to give a directionality from the outer peripheral side to the inner peripheral side (outside to inside) with respect to the introduced gas molecules. By arranging two types of radial flow element groups alternately in the axial direction, a flow element group and a radial flow element group configured to give directionality from the inner circumference side to the outer circumference side (inside to outside) Constitute.
Note that the operation of the turbo molecular pump unit T is the same as that of the vacuum pump shown in the second modified example, and thus the description thereof is omitted.
図8に示すように、半径流式分子ポンプ部αは、第1の半径流要素群a、第2の半径流要素群b、第3の半径流要素群cを備えている。
第1の半径流要素群aおよび第3の半径流要素群cは、それぞれ導入される(入射する)気体分子に対して、外周側から内周側(外→内)への方向性を与えるように構成された半径流要素を3段備えている。
また、第2の半径流要素群bは、導入される(入射する)気体分子に対して、内周側から外周側(内→外)への方向性を与えるように構成された半径流要素を3段備えている。
As shown in FIG. 8, the radial flow type molecular pump portion α includes a first radial flow element group a, a second radial flow element group b, and a third radial flow element group c.
The first radial flow element group a and the third radial flow element group c give directionality from the outer peripheral side to the inner peripheral side (outer to inner) for each gas molecule introduced (incident). Three stages of radial flow elements configured as described above are provided.
In addition, the second radial flow element group b is configured so as to give directionality from the inner peripheral side to the outer peripheral side (inside to outside) for the introduced (incident) gas molecules. 3 stages.
図9(a)は、内周側から外周側への方向性を与えるように構成された半径流要素におけるリブ32のらせんの向きとロータの回転方向との関係図を示す。
図9(b)は、外周側から内周側への方向性を与えるように構成された半径流要素におけるリブ32’のらせんの向きとロータの回転方向との関係図を示す。
第1の半径流要素群aおよび第3の半径流要素群cを構成する半径流要素における固定溝板30には、図9(a)に示すように、回転板410(円筒部材408)の回転方向と同じ向きに中心方向に渦を巻くようにリブ32が設けられている。
一方、第2の半径流要素群bを構成する半径流要素における固定溝板30’には、図9(b)に示すように、回転板410(円筒部材408)の回転方向と反対向きに中心方向に渦を巻くようにリブ32’が設けられている。
なお、回転側連通孔60および固定側連通孔33は、1つの半径流要素群を3段の半径流要素で構成するように設けられ、その形状は、各領域における圧縮の度合いに応じたサイズとする。例えば、気体流路の上流から下流にかけて順に開口面積を小さく形成する。
FIG. 9A shows a relationship diagram between the direction of the spiral of the
FIG. 9B shows a relationship between the direction of the spiral of the
As shown in FIG. 9A, the fixed
On the other hand, the fixed
The rotation
次に、第4の変形例の半径流式分子ポンプ部αにおける気体の排気(圧縮)動作について説明する。
図10は、第4の変形例に示す真空ポンプの半径流式分子ポンプ部αの拡大図を示す。なお、図10では、排気される気体分子の流れを黒矢印で示す。
ターボ分子ポンプ部Tから導入された気体分子は、最も吸気口3側に配設された回転板10の外周縁から、第1の半径流要素群aにおける気体の吸入領域に取り込まれる。
そして、第1の半径流要素群aにおける気体の吸入領域に取り込まれた気体分子は、3段設けられた半径流要素のうち何れかの段の半径流要素に入射する。
Next, the gas exhaust (compression) operation in the radial flow type molecular pump section α of the fourth modification will be described.
FIG. 10 shows an enlarged view of the radial flow type molecular pump portion α of the vacuum pump shown in the fourth modification. In FIG. 10, the flow of gas molecules to be exhausted is indicated by black arrows.
The gas molecules introduced from the turbo molecular pump unit T are taken into the gas suction region in the first radial flow element group a from the outer peripheral edge of the
The gas molecules taken into the gas suction region in the first radial flow element group a are incident on the radial flow element at any one of the three radial flow elements.
半径流要素に入射した気体分子は、回転板10とリブ32との相互作用により内周方向へ排気(移送)され、第1の半径流要素群aにおける気体の排出領域に排出される。
第1の半径流要素群aにおける気体の排出領域に排出された気体分子は、続いて第2の半径流要素群bにおける気体の吸入領域に取り込まれる。
第2の半径流要素群bにおける気体の吸入領域に取り込まれた気体分子は、3段設けられた半径流要素のうち何れかの段の半径流要素に入射する。
半径流要素に入射した気体分子は、回転板10とリブ32’との相互作用により外周方向へ排気(移送)され、第2の半径流要素群bにおける気体の排出領域に排出される。
The gas molecules incident on the radial flow element are exhausted (transferred) in the inner circumferential direction by the interaction between the
The gas molecules discharged into the gas discharge region in the first radial flow element group a are subsequently taken into the gas suction region in the second radial flow element group b.
The gas molecules taken into the gas inhalation region in the second radial flow element group b are incident on the radial flow element of any one of the three radial flow elements.
The gas molecules incident on the radial flow element are exhausted (transferred) in the outer peripheral direction by the interaction between the
第2の半径流要素群bにおける気体の排出領域に排出された気体分子は、続いて第3の半径流要素群cにおける気体の吸入領域に取り込まれる。
第3の半径流要素群cにおける気体の吸入領域に取り込まれた気体分子は、3段設けられた半径流要素のうち何れかの段の半径流要素に入射する。
半径流要素に入射した気体分子は、回転板10とリブ32との相互作用により外周方向へ排気(移送)され、第3の半径流要素群cにおける気体の排出領域に排出される。
そして、第3の半径流要素群cにおける気体の排出領域に排出された気体分子は、そのまま排気口5から真空ポンプの外部に排出される。
このように、第4の変形例に示す真空ポンプによれば、複数の半径流要素群を軸方向に並列に配列することにより、より圧縮性能の高い真空ポンプを構成することができる。
The gas molecules discharged into the gas discharge region in the second radial flow element group b are subsequently taken into the gas suction region in the third radial flow element group c.
The gas molecules taken into the gas suction region in the third radial flow element group c are incident on the radial flow element at any one of the three radial flow elements.
The gas molecules incident on the radial flow element are exhausted (transferred) in the outer circumferential direction by the interaction between the
And the gas molecule discharged | emitted by the discharge area | region of the gas in the 3rd radial flow element group c is discharged | emitted as it is outside the vacuum pump from the exhaust port 5 as it is.
Thus, according to the vacuum pump shown in the 4th modification, a vacuum pump with higher compression performance can be constituted by arranging a plurality of radial flow element groups in parallel in the axial direction.
1 ケーシング
2 ベース
3 吸気口
4 フランジ部
5 排気口
6 シャフト
7 ロータ本体
8 下円筒部
9 上円筒部
10 回転板
11 ボルト
12 モータ部
13 磁気軸受部
14 磁気軸受部
15 磁気軸受部
16 変位センサ
17 変位センサ
18 変位センサ
19 金属ディスク
20 電磁石
21 電磁石
22 保護用ベアリング
23 保護用ベアリング
30 固定溝板
31 固定板
32 リブ
33 固定側連通孔
40 ねじ溝スペーサ
41 ねじ溝
50 スペーサリング
60 回転側連通孔
106 シャフト
107 ロータ本体
109 スペーサ
110 回転板
111 ナット
116 突出部
207 ロータ本体
208 円筒部材
209 回転翼
210 回転板
211 固定翼
308 円筒部材
340 ねじ溝スペーサ
341 ねじ溝
342 リブ
408 円筒部材
410 回転板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記案内溝または前記案内面のいずれか一方に回転運動を与えて、前記案内溝と前記案内面を相対運動させ、前記半径流要素に入射する気体分子に半径方向の方向性を与える駆動手段と、
を備えた半径方向に気体を排気する半径流方式を採用した真空ポンプであって、
前記半径流要素軸方向に少なくとも2段以上並列に配設された半径流要素群と、
前記半径流要素群を構成する半径流要素の前記吸入部をすべて連通する連通手段と、
を具備することを特徴とする真空ポンプ。 A radial flow element, which is provided from the suction portion to the exhaust portion and which guides incident gas molecules in the radial direction, and a guide surface disposed to face the guide groove via the gap;
Drive means for applying a rotational motion to one of the guide groove or the guide surface to cause the guide groove and the guide surface to move relative to each other and to give a radial direction to gas molecules incident on the radial flow element; ,
A vacuum pump that employs a radial flow system that exhausts gas in the radial direction,
A radial flow element group arranged in parallel in at least two stages in the radial flow element axial direction;
Communicating means for communicating all the suction portions of the radial flow elements constituting the radial flow element group;
A vacuum pump characterized by comprising:
前記案内面は、比強度の高い部材によって構成されていることを特徴とする請求項1記載の真空ポンプ。 The driving means applies a rotational motion to the guide surface, causes the guide groove and the guide surface to move relative to each other, and gives a radial directionality to gas molecules incident on the radial flow element,
The vacuum pump according to claim 1, wherein the guide surface is constituted by a member having a high specific strength.
前記連通手段は、前記案内面の形成された回転板または前記固定板を厚み方向に貫通する連通孔により構成されていることを特徴とする請求項2または請求項3記載の真空ポンプ。 The guide groove is formed on a fixed plate fixed to the casing of the vacuum pump,
The vacuum pump according to claim 2 or 3, wherein the communication means includes a communication hole that penetrates the rotating plate or the fixed plate in which the guide surface is formed in the thickness direction.
Priority Applications (1)
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