JP2007270742A - 分子ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ねじ溝真空ポンプのロータの内周部にステータを有する方式のねじ溝真空ポンプにおいて、排気ガス中のダスト等の微粒子がロータの内周面に付着して堆積するのを防止するため、付着した微粒子を効果的に取り除けるような分子ポンプを提供する。
【解決手段】ロータ４ｂの内周部表面に向かってブローガスを噴射する噴射口５ｂをステータ３ｂのねじ溝部３ｂ１に複数個設け、該噴射口５ｂに連通するブローガス流路５ａを前記ステータ３ｂに複数条設けると共に、分子ポンプ１の外部からこれらブローガス流路５ａにブローガスを供給するブローガス供給管路５を連設して、前記噴射口５ｂからブローガスを噴射するように形成した。
【選択図】図１

Description

本発明はダスト等の微粒子を多く含んだガスの排気に最適な分子ポンプ、特にねじ溝真空ポンプ、又はターボ分子ポンプとねじ溝真空ポンプとからなる複合分子ポンプに関する。

図３にターボ分子ポンプＡとねじ溝真空ポンプＢとからなる従来の複合分子ポンプの一例の縦断面図を示した。

Ｒは複合分子ポンプのロータであり、該ロータＲは、外周部に多数の動翼Ｍが放射状に多段に突出したターボ分子ポンプ部ロータＲ１と、円筒状のねじ溝真空ポンプ部ロータＲ２とを上下に連設して形成されている。

前記ねじ溝真空ポンプＢは、ねじ溝真空ポンプ部ロータＲ２の外周面部と外側の第１ステータＳ１とで形成される第１ねじ溝真空ポンプ部Ｂ１と、前記ねじ溝真空ポンプ部ロータＲ２の内周面部と内側の第２ステータＳ２とで形成される第２ねじ溝真空ポンプ部Ｂ２とからなる。

ここで、前記ねじ溝真空ポンプ部Ｂ１，Ｂ２のねじ溝は、いずれもステータ側（Ｓ１及びＳ２）に刻設されている。

排気するガスは吸気口Ｏより吸気され、ターボ分子ポンプＡから第１ねじ溝真空ポンプ部Ｂ１を経て、ねじ溝真空ポンプ部ロータＲ２の前端部において矢印Ｘの如く反転し、第２ねじ溝真空ポンプ部Ｂ２を経て矢印Ｙの如く再度反転して流れ、排気口Ｐより排気される。

しかし、ガス中にダスト等の微粒子を多く含むガスの排気を行う場合には、特に本例の第２ねじ溝真空ポンプＢ２のように、ロータの内周部にステータを有するねじ溝真空ポンプにあっては、排気ガス中の微粒子が遠心力により前記ロータの内周面に付着することが多く、これら付着した堆積物によって前記ロータにアンバランスを生じたりして、分子ポンプの事故につながることがあるという問題があった。

前記の問題点に対処するべく、出願人は先に、分子ポンプのねじ溝真空ポンプ部を筒状のロータの外周部の第１ねじ溝真空ポンプ部と該ロータの内周部の第２ねじ溝真空ポンプ部とで形成すると共に該ロータの筒状の前端部において前記第１ねじ溝真空ポンプ部から前記第２ねじ溝真空ポンプ部へと排気ガスが反転して流れるように形成した分子ポンプにおいて、該ロータは内周部の直径が該ロータの前端部から奥方へ向けて縮径する円錐台状とし、前記第２ねじ溝真空ポンプ部を流入口側から排出口側へ向けて縮径する円錐台状に形成したことを特徴とする発明の出願を行った（例えば、特許文献１参照）。
特願２００５−２９６２７０号明細書

しかし、ねじ溝真空ポンプのロータを円錐台状に加工して、ロータとステータの間隔を所定の隙間に保つのは、加工及び組立作業に高度の技術が必要となり、このため分子ポンプが高価格になるという問題があった。

本発明はロータを円錐台状に加工する必要がなく、内外周が平行な筒状のロータを用いた場合にも排気ガス中のダストの付着堆積を防止できるような分子ポンプを提供することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成すべく、分子ポンプのねじ溝真空ポンプのステータに、該ステータと対抗するロータの表面に向かってブローガスを噴射する噴射口を複数個設けると共に、これら噴射口に連通するブローガス流路を前記ステータに設け、更に前記分子ポンプの外部から該ブローガス流路にブローガスを供給するブローガス供給管路を連設して、該ブローガス供給管路を介して前記噴射口からブローガスを噴射するように形成したことを特徴とする。

本発明によれば、分子ポンプの作動停止時または排気の休止状態において、ブローガス供給管路を介して前記ねじ溝真空ポンプのロータの内周面に向かって窒素ガス等のブローガスの噴射を行って、前記ロータの内周部に付着したダスト等の堆積物を効果的に吹き払うので、本発明の分子ポンプはダスト等の微粒子を多く含んだガスの排気を安全に行うことができる効果を有する。

本発明を実施するための最良の形態の実施例を以下に示す。

本発明の分子ポンプの実施例を図１及び図２により説明する。

図１は本実施例の複合分子ポンプ１の縦断面図である。

分子ポンプ１は、上部のターボ分子ポンプ２と、該ターボ分子ポンプ２の下部に連設されたねじ溝真空ポンプ３とからなる。

なお、１ａはケーシングで円筒状に形成されており、１ｂは当該分子ポンプのベース部である。

ロータ４は、上部のターボ分子ポンプ部ロータ４ａと、下部のねじみぞ真空ポンプ部ロータ４ｂとからなる。

前記ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂは円筒状に形成されており、該ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの外側には第１ステータ３ａがあって、該第１ステータ３ａと前記ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの外周部とで第１ねじ溝真空ポンプ部３Ａを形成しており、また、前記ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの内側には第２ステータ３ｂがあって、該第２ステータ３ｂと前記ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの内周部とで第２ねじ溝真空ポンプ部３Ｂを形成している。即ち、第２ねじ溝真空ポンプ部３Ｂは、円筒状のロータの内周側にステータを配置して有する方式のねじ溝真空ポンプである。

前記第１ねじ溝真空ポンプ部３Ａ及び前記第２ねじ溝真空ポンプ部３Ｂは、共にステータ３ａ、３ｂ側にねじ溝を刻設して有している。３ｂ１は、前記第２ステータ３ｂに設けられたねじ溝をしめす。

また、３ｃは前記ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの先端部に形成されている円環状の空室で、第１ねじ溝真空ポンプ部３Ａから第２ねじ溝真空ポンプ部３Ｂへと流れるガスは該空室３ｃで流れる方向を反転させる。

５はブローガス供給管路を示し、該ブローガス供給管路５は前記第２ステータ３ｂ内を挿通するブローガス流路５ａに接続し、該ブローガス流路５ａは前記第２ステータ３ｂに設けた複数個の噴射口５ｂに連通している。

前記ブローガス供給管路５は、分子ポンプ１のベース部１ｂにあるブローガス導入口５ｄを介して外部のブローガス供給源（図示せず）に接続している。

また、前記第２ステータ３ｂには複数条のブローガス流路５ａが設けられていて、これらのブローガス流路５ａは何れも複数個の噴射口５ｂに連通すると共に前記ブローガス供給管路５に接続している。

図１におけるIII−III線截断面の一部を図２に示した。

即ち、第２ステータ３ｂの外周部にあるねじ溝３ｂ１は、ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの内周部との間に僅少な隙間を有して相対している。

また、第２ステータ３ｂに設けられたブローガス流路５ａに連通する噴射口５ｂは、前記ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの内周面に対して、該ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの回転方向Ｚとは逆向きの方向に傾斜した角度で配置されている。

次に本実施例の分子ポンプ１の機能及び効果等について説明する。

分子ポンプ１の作動停止時、又は排気の休止状態において、ベース部１ｂにあるブローガス導入口５ｄに高圧の窒素ガスなどの不活性ガスからなるブローガスを供給して、前記噴射口５ｂから前記ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの内周の回転面に向かってブローガスを吹き出させる。

かくて、ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの内周部を窒素ガスなどの不活性ガスでガスブローし、そこに付着しているダストを吹き飛ばすようにする。

この時、分子ポンプ１が内蔵するモータ（図示せず）によってロータ４を低速で回転駆動すると共に排気口Ｐに接続されている補助の真空ポンプ（図示せず）を作動させることにより、噴射されたブローガスと前記ダストとは排気口Ｐから完全に排出されて、前記第２ねじ溝真空ポンプ部３Ｂに溜まったダストの除去が完全に行われる。

即ち、前記噴射口５ｂの向きをねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの内周面にたいして、該ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの回転方向Ｚとは逆向きの方向に傾斜した角度に設置したこと、及び、ガスブロー中は分子ポンプ１のロータ４を低速で回転させることによって、ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの内周面全体をブローすることができる。

更にまた、前記噴射口５ｂの軸方向位置をそれぞれ異なるように配置することによって、例え前記ブローガス流路５ａに少ない数の噴射口５ｂしか設けていない場合でも、前記ねじ溝真空ポンプ部ロータ４ｂの内周面の軸方向に渡って満遍なくブローされるようにすることができる。

また、本実施例では噴射口５ｂが第２ステータ３ｂのねじ山部に開口している場合を示したが、これはねじの溝部に開口するようにしてもよく、又はねじ山部と溝部の双方に開口するようにしてもよい。

本発明は、ダスト等の微粒子を多く含んだガスの真空排気を行う分子ポンプ、とくにねじ溝真空ポンプ部を有する分子ポンプに利用される。

実施例１の分子ポンプの縦断面図である。 前記図１のIII−III線における一部截断面図である。 従来の複合分子ポンプの一例の縦断面図である。

符号の説明

１ 分子ポンプ
３Ｂ ねじ溝真空ポンプ（第２ねじ溝真空ポンプ部）
３ｂ ステータ（第２ステータ）
３ｂ１ ねじ溝
４ｂ ロータ（ねじ溝真空ポンプ部ロータ）
５ ブローガス供給管路
５ａ ブローガス流路
５ｂ 噴射口

Claims (4)

1. 分子ポンプのねじ溝真空ポンプのステータに、該ステータと対向するロータの表面に向かってブローガスを噴射する噴射口を複数個設けると共に、これら噴射口に連通するブローガス流路を前記ステータに設け、更に前記分子ポンプの外部から該ブローガス流路にブローガスを供給するブローガス供給管路を連設して、該ブローガス供給管路を介して前記噴射口からブローガスを噴射するように形成したことを特徴とする分子ポンプ。
2. 前記ブローガス流路を前記ステータに複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の分子ポンプ。
3. 前記ねじ溝真空ポンプは円筒状のロータの内側に配置したステータ側にねじ溝を有する方式のねじ溝真空ポンプとすると共に、前記噴射口は該ねじ溝の溝部、又はねじ山部、或いは溝部およびねじ山部の双方に開口していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の分子ポンプ。
4. 前記噴射口は、前記ロータの内周面の回転方向に向かって傾斜した角度でブローガスを噴射するように形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の分子ポンプ。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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