JP2014058933A - ターボ分子ポンプおよびスペーサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ターボ分子ポンプ1は、複数段の固定翼22に対して交互に積層される複数のスペーサ23を備えている。そして、複数のスペーサ23の内、少なくとも一つは炭素繊維強化プラスチックで形成されたスペーサ23で構成し、そのスペーサ23は、積層方向の熱伝導率がリング部23aの方が大きく、かつ、周方向の引張り強さがリング部23bの方が大きくなるように、リング部23aとリング部23bとで炭素繊維方向が異ならせるようにした。そのため、スペーサ23の積層方向の伝熱特性の向上、および、スペーサ23の周方向の引張り強さの向上を図ることができる。
【選択図】図3
Description
請求項2の発明は、請求項1に記載のターボ分子ポンプにおいて、第1リングの炭素繊維方向は、スペーサ積層方向に対する角度が該第1リングの周方向に対する角度よりも小さく、第2リングの炭素繊維が、該第2リングの周方向に少なくとも一周するように延在している。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載のターボ分子ポンプにおいて、第1リングと第2リングとが一体に第1のCFRPスペーサを形成しているものである。
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のターボ分子ポンプにおいて、複数のスペーサの内、ポンプ吸気口側から順に少なくとも1つのスペーサを炭素繊維強化プラスチックで形成された第2のCFRPスペーサで構成するとともに、他のスペーサを第1のCFRPスペーサで構成し、第2のCFRPスペーサは、固定翼の積層方向の位置決めを行う第3リングおよび固定翼の径方向の位置決めを行う第4リングを有し、第3リングおよび第4リングの炭素繊維は、第3リングおよび第4リングの周方向に少なくとも一周するように延在している。
請求項5の発明は、複数段の回転翼が形成されたロータと、複数段の回転翼に対して交互に配置される複数段の固定翼と、を備えるターボ分子ポンプに用いられ、固定翼の積層方向の位置決めを行う第1リングおよび固定翼の径方向の位置決めを行う第2リングを有して、複数段の固定翼に対して交互に積層されるスペーサであって、第1リングおよび第2リングは炭素繊維強化プラスチックで形成され、積層方向の熱伝導率が第1リングの方が大きく、かつ、周方向の引張り強さが第2リングの方が大きくなるように、第1リングの炭素繊維方向と第2リングの炭素繊維方向とが異なっている。
−第1の実施の形態−
図1は、本発明によるターボ分子ポンプの概略構成を示す図である。なお、以下では能動型磁気軸受式ターボ分子ポンプを例に説明するが、本発明は、永久磁石を使った受動型磁気軸受によるターボ分子ポンプや、メカニカルベアリングを用いたターボ分子ポンプにも適用することができる。ターボ分子ポンプ1には不図示の電源装置が接続される。その電源装置には、後述するモータ36を駆動するモータ制御装置と、ターボ分子ポンプ1に設けられた磁気軸受を制御する軸受制御装置が設けられている。
従来、ターボ分子ポンプを真空装置に設置する際に、吸気口側にバルブ(例えば、流量調整用のバルブ)が設けられる場合がある。一般的に、バルブには加熱用のヒータが設けられていて、真空排気の際にバルブが加熱される。そのような装置構成では、図6の矢印H2で示すように、加熱されたバルブVからケーシング21に熱が伝達され、さらにスペーサ23を介して固定翼22に熱が移動して固定翼温度が上昇してしまうという問題が生じ、ロータ30の放熱に悪影響を及ぼす。
図7〜9は、本発明による第3の実施の形態を説明する図である。図2に示したスペーサ23ではリング部23aとリング部23bとは接着等により一体とされていたが、第3の実施の形態では、スペーサ23のリング部23aとリング部23bとを別体とした。
上述したように、リング部23a,23bの積層方向の熱伝導率および周方向の引張り強さは、リング部23a,23bを構成するCFRPの炭素繊維の方向に依存している。上述した実施の形態では、炭素繊維の高熱伝導率および高引張り強さが十分に生かされるように、高熱伝導率が要求されるリング部23aでは炭素繊維の方向を積層方向(軸方向)とし、高引張り強さが要求されるリング部23bでは炭素繊維の方向を周方向としている。
Claims (5)
- 複数段の回転翼が形成されたロータと、
前記複数段の回転翼に対して交互に配置される複数段の固定翼と、
前記複数段の固定翼に対して交互に積層される複数のスペーサと、を備えたターボ分子ポンプにおいて、
前記複数のスペーサの内、少なくとも一つは、炭素繊維強化プラスチックで形成された第1のCFRPスペーサで構成され、
前記第1のCFRPスペーサは、前記固定翼の積層方向の位置決めを行う第1リングおよび前記固定翼の径方向の位置決めを行う第2リングを有し、
前記第1リングおよび第2リングは、スペーサ積層方向の熱伝導率が前記第1リングの方が大きく、かつ、周方向の引張り強さが前記第2リングの方が大きくなるように、前記第1リングの炭素繊維方向と前記第2リングの炭素繊維方向とが異なっている、ターボ分子ポンプ。 - 請求項1に記載のターボ分子ポンプにおいて、
前記第1リングの炭素繊維方向は、スペーサ積層方向に対する角度が該第1リングの周方向に対する角度よりも小さく、
前記第2リングの炭素繊維は、該第2リングの周方向に少なくとも一周するように延在している、ターボ分子ポンプ。 - 請求項1または2に記載のターボ分子ポンプにおいて、
前記第1リングと前記第2リングとが一体に前記第1のCFRPスペーサを形成している、ターボ分子ポンプ。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のターボ分子ポンプにおいて、
前記複数のスペーサの内、ポンプ吸気口側から順に少なくとも1つのスペーサを炭素繊維強化プラスチックで形成された第2のCFRPスペーサで構成するとともに、他のスペーサを前記第1のCFRPスペーサで構成し、
前記第2のCFRPスペーサは、前記固定翼の積層方向の位置決めを行う第3リングおよび前記固定翼の径方向の位置決めを行う第4リングを有し、
前記第3リングおよび第4リングの炭素繊維は、前記第3リングおよび第4リングの周方向に少なくとも一周するように延在している、ターボ分子ポンプ。 - 複数段の回転翼が形成されたロータと、前記複数段の回転翼に対して交互に配置される複数段の固定翼と、を備えるターボ分子ポンプに用いられ、前記固定翼の積層方向の位置決めを行う第1リングおよび前記固定翼の径方向の位置決めを行う第2リングを有して、前記複数段の固定翼に対して交互に積層されるスペーサであって、
前記第1リングおよび第2リングは炭素繊維強化プラスチックで形成され、積層方向の熱伝導率が前記第1リングの方が大きく、かつ、周方向の引張り強さが前記第2リングの方が大きくなるように、前記第1リングの炭素繊維方向と前記第2リングの炭素繊維方向とが異なっている、スペーサ。
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2012
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