JP2882748B2 - ２重押退けポンプ - Google Patents
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B23/00—Pumping installations or systems
- F04B23/04—Combinations of two or more pumps
- F04B23/06—Combinations of two or more pumps the pumps being all of reciprocating positive-displacement type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B25/00—Multi-stage pumps
- F04B25/005—Multi-stage pumps with two cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/04—Measures to avoid lubricant contaminating the pumped fluid
- F04B39/041—Measures to avoid lubricant contaminating the pumped fluid sealing for a reciprocating rod
- F04B39/048—Sealing between piston and carter being provided by a diaphragm
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/046—Combinations of two or more different types of pumps
-
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- F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に前置可能なターボ
分子ポンプを備えた２重押し退けポンプに関する。
分子ポンプを備えた２重押し退けポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】両ピストンがピストンロッドを介して互
いに結合されており、直線運動用駆動装置を介して駆動
されるような２重押退けポンプはすでに公知である［参
照：SASKIA社「LABOVAC-Linear-Membranpumpen und Kolb
enpumpen」 Hochvakuum- und Labortechnik GmbH, O-630
0 イルメナウ在］。この文献では、特殊モデルにおい
て、分離ダイヤフラムを組付けることによって、ピスト
ンにおける密なシール性が得られることも述べられてい
る。しかしながら、分離ダイヤフラムを備えた、または
分離ダイヤフラム無しのこのような形式のピストンポン
プはなおもいくつかの欠点を有している。
いに結合されており、直線運動用駆動装置を介して駆動
されるような２重押退けポンプはすでに公知である［参
照：SASKIA社「LABOVAC-Linear-Membranpumpen und Kolb
enpumpen」 Hochvakuum- und Labortechnik GmbH, O-630
0 イルメナウ在］。この文献では、特殊モデルにおい
て、分離ダイヤフラムを組付けることによって、ピスト
ンにおける密なシール性が得られることも述べられてい
る。しかしながら、分離ダイヤフラムを備えた、または
分離ダイヤフラム無しのこのような形式のピストンポン
プはなおもいくつかの欠点を有している。
【０００３】例えば環境大気への吐出を生ぜしめるピス
トンにおいて、圧送媒体の相応の湿分が生じると、凝縮
物が形成されるおそれがある。このような凝縮物形成
は、ピストンシール部材において摩耗を増大させ非シー
ル性を招く。このことは全体的なポンプユニットの出力
低下を意味する。
トンにおいて、圧送媒体の相応の湿分が生じると、凝縮
物が形成されるおそれがある。このような凝縮物形成
は、ピストンシール部材において摩耗を増大させ非シー
ル性を招く。このことは全体的なポンプユニットの出力
低下を意味する。
【０００４】ピストンシリンダ室がクランク室に対して
シールダイヤフラムによって閉鎖されるようなピストン
ポンプも既に公知である。このことは、例えば周辺空気
がピストンリングまたはピストンのリップ付きパッキン
の傍らを通過して、これにより、ピストンポンプに形成
された真空が僅かに悪化するのを阻止する。さらに、本
来の圧送媒体がクランク室から生じた、場合によっては
汚染された空気自体によって汚染されるという欠点も阻
止される。ここでも注目すべきなのは、クランク軸が貫
通する場合には長期にわたって見た場合シール性が得ら
れず、機械的な運動のためのクランク室に潤滑が必要と
なることである。このことも、ピストンシリンダ室がク
ランク室に対してシールされていない場合には、本来の
圧送媒体の望ましくない不純物を生ぜしめる。
シールダイヤフラムによって閉鎖されるようなピストン
ポンプも既に公知である。このことは、例えば周辺空気
がピストンリングまたはピストンのリップ付きパッキン
の傍らを通過して、これにより、ピストンポンプに形成
された真空が僅かに悪化するのを阻止する。さらに、本
来の圧送媒体がクランク室から生じた、場合によっては
汚染された空気自体によって汚染されるという欠点も阻
止される。ここでも注目すべきなのは、クランク軸が貫
通する場合には長期にわたって見た場合シール性が得ら
れず、機械的な運動のためのクランク室に潤滑が必要と
なることである。このことも、ピストンシリンダ室がク
ランク室に対してシールされていない場合には、本来の
圧送媒体の望ましくない不純物を生ぜしめる。
【０００５】［SASKIA社 「LABOVAC D65-D1600」 Hochvak
uum- und Labortechnik GmbH, O-6300 イルメナウ在］
により、２つのスライドピストンを備えた直線的に作動
する２重ピストンポンプを、前述のように、ターボ分子
ポンプのための前ポンプとして使用することが公知であ
る。しかしながら、これにはやはりいくつかの欠点があ
る。一方では、直線運動用駆動装置を備えた公知の２重
ピストンポンプは、既に述べたような凝縮物形成の欠点
を有している。他方では、２重ピストンポンプはピスト
ン運動に対して質量補償を有していないか、または、手
間のかかる付加的な質量補償を行なわなければならな
い。公知のこのような２重リニアピストンポンプがター
ボ分子ポンプと協働すると、通常の振動がターボ分子ポ
ンプにおいて望ましくない運動を引き起こす。このター
ボ分子ポンプは、唯１つのフレームに、２重ピストンポ
ンプと一緒にまとめて構成されているか、そればかりか
共通のポンプブロックとして構成されている。しかしな
がら、このターボ分子ポンプは振動に対して極めて不安
定である。よく知られているように、公知の構造のター
ボ分子ポンプは、例えば３００００ｒｐｍの回転数を有
しているが、しかし、これよりも著しく高い回転数をも
有している。したがって、このようなターボ分子ポンプ
のロータは、通常磁気軸受けにも支承されており、振動
に対して相応に不安定である。
uum- und Labortechnik GmbH, O-6300 イルメナウ在］
により、２つのスライドピストンを備えた直線的に作動
する２重ピストンポンプを、前述のように、ターボ分子
ポンプのための前ポンプとして使用することが公知であ
る。しかしながら、これにはやはりいくつかの欠点があ
る。一方では、直線運動用駆動装置を備えた公知の２重
ピストンポンプは、既に述べたような凝縮物形成の欠点
を有している。他方では、２重ピストンポンプはピスト
ン運動に対して質量補償を有していないか、または、手
間のかかる付加的な質量補償を行なわなければならな
い。公知のこのような２重リニアピストンポンプがター
ボ分子ポンプと協働すると、通常の振動がターボ分子ポ
ンプにおいて望ましくない運動を引き起こす。このター
ボ分子ポンプは、唯１つのフレームに、２重ピストンポ
ンプと一緒にまとめて構成されているか、そればかりか
共通のポンプブロックとして構成されている。しかしな
がら、このターボ分子ポンプは振動に対して極めて不安
定である。よく知られているように、公知の構造のター
ボ分子ポンプは、例えば３００００ｒｐｍの回転数を有
しているが、しかし、これよりも著しく高い回転数をも
有している。したがって、このようなターボ分子ポンプ
のロータは、通常磁気軸受けにも支承されており、振動
に対して相応に不安定である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題は
冒頭で述べた形式の２重押退けポンプを改良して、２重
押退けポンプの特に流出口における望ましくない凝縮物
形成の害を回避することである。さらに、２重押退けポ
ンプがターボ分子ポンプの前に位置する前ポンプとして
使用可能であることが望ましい。この場合、ターボ分子
ポンプが、一方では２重押退けポンプから出た不純物に
よって損なわれず、他方では、このターボ分子ポンプの
運転特性における揺動運動によっても損なわれないこと
が望ましい。２重押退けポンプはターボ分子ポンプの経
済的な運転のために有利な比較的高い吸込み能力をも有
していることが望ましい。
冒頭で述べた形式の２重押退けポンプを改良して、２重
押退けポンプの特に流出口における望ましくない凝縮物
形成の害を回避することである。さらに、２重押退けポ
ンプがターボ分子ポンプの前に位置する前ポンプとして
使用可能であることが望ましい。この場合、ターボ分子
ポンプが、一方では２重押退けポンプから出た不純物に
よって損なわれず、他方では、このターボ分子ポンプの
運転特性における揺動運動によっても損なわれないこと
が望ましい。２重押退けポンプはターボ分子ポンプの経
済的な運転のために有利な比較的高い吸込み能力をも有
していることが望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、２重押退けポンプが、ハイブリッ
ドポンプとして構成されており、該ハイブリッドポンプ
が、媒体入口側に、比較的大きな行程室を備えたピスト
ンポンプを有しており、該ピストンポンプのピストン・
シリンダ室がクランク室に対してシールダイヤフラムに
よって閉鎖されており、ハイブリッドポンプにおいて、
ピストンポンプにダイヤフラムポンプが後置されてお
り、該ダイヤフラムポンプの行程室が、ピストンポンプ
の行程室に対比して著しく小さいようにした。
に本発明の構成では、２重押退けポンプが、ハイブリッ
ドポンプとして構成されており、該ハイブリッドポンプ
が、媒体入口側に、比較的大きな行程室を備えたピスト
ンポンプを有しており、該ピストンポンプのピストン・
シリンダ室がクランク室に対してシールダイヤフラムに
よって閉鎖されており、ハイブリッドポンプにおいて、
ピストンポンプにダイヤフラムポンプが後置されてお
り、該ダイヤフラムポンプの行程室が、ピストンポンプ
の行程室に対比して著しく小さいようにした。
【０００８】
【発明の効果】ハイブリッドポンプとして２重押退けポ
ンプを本発明のように構成することにより、一方では比
較的大きな吸込み容積が得られる。この場合、互いに結
合されかつ互いに前後に接続された２つのピストンポン
プの欠点を背負込まずにすむ。特に、場合によっては生
じる凝縮物形成の有害な作用は、圧送媒体を吐出するダ
イヤフラムポンプにおいて著しく回避される。それとい
うのは、ダイヤフラムポンプが凝縮物形成に対して事実
上不安定でないからである。他方では、ターボ分子ポン
プとダイヤフラムポンプとの間の圧送媒体の流路に配置
されたピストンポンプによって、比較的大きなフィード
容積が得られ、圧縮されたピストンポンプ容積がダイヤ
フラムポンプの吸込み容積に適合するように、ピストン
ポンプをその容積に関連して構成することができる。ピ
ストンポンプとダイヤフラムポンプとをこのように組合
せることによって、２つのダイヤフラムポンプを使用し
た場合に生じるおそれのある欠点を回避することができ
る。
ンプを本発明のように構成することにより、一方では比
較的大きな吸込み容積が得られる。この場合、互いに結
合されかつ互いに前後に接続された２つのピストンポン
プの欠点を背負込まずにすむ。特に、場合によっては生
じる凝縮物形成の有害な作用は、圧送媒体を吐出するダ
イヤフラムポンプにおいて著しく回避される。それとい
うのは、ダイヤフラムポンプが凝縮物形成に対して事実
上不安定でないからである。他方では、ターボ分子ポン
プとダイヤフラムポンプとの間の圧送媒体の流路に配置
されたピストンポンプによって、比較的大きなフィード
容積が得られ、圧縮されたピストンポンプ容積がダイヤ
フラムポンプの吸込み容積に適合するように、ピストン
ポンプをその容積に関連して構成することができる。ピ
ストンポンプとダイヤフラムポンプとをこのように組合
せることによって、２つのダイヤフラムポンプを使用し
た場合に生じるおそれのある欠点を回避することができ
る。
【０００９】ターボ分子ポンプに直接続いて設けられた
ダイヤフラムポンプは、互いに前後に接続された両ポン
プの、前に述べたような互いに異なる吸込み容積のため
に、比較的大きな寸法を必要とする。これにより、運動
させようとする質量は極めて大きくなってしまい、さら
に、ダイヤフラムの構成に関連して、ターボ分子ポンプ
に隣接したダイヤフラムポンプにおいてかなりの欠点が
もたらされる。これに対して、本発明によるハイブリッ
ドポンプ、つまりピストンポンプとこのピストンポンプ
に後置されたダイヤフラムポンプとの組合わせによっ
て、最適な状態が得られる。規定された出力限界を上回
ると、既に述べたような２つのダイヤフラムを備えた前
ポンプはもはや最適に出力できない。これに対して、タ
ーボ分子ポンプと協働するようになっている前ポンプを
所定の寸法に配置する試みがなされたが、このような寸
法では、互いに前後に接続された２つのダイヤフラムポ
ンプはもはや最適には構成されない。
ダイヤフラムポンプは、互いに前後に接続された両ポン
プの、前に述べたような互いに異なる吸込み容積のため
に、比較的大きな寸法を必要とする。これにより、運動
させようとする質量は極めて大きくなってしまい、さら
に、ダイヤフラムの構成に関連して、ターボ分子ポンプ
に隣接したダイヤフラムポンプにおいてかなりの欠点が
もたらされる。これに対して、本発明によるハイブリッ
ドポンプ、つまりピストンポンプとこのピストンポンプ
に後置されたダイヤフラムポンプとの組合わせによっ
て、最適な状態が得られる。規定された出力限界を上回
ると、既に述べたような２つのダイヤフラムを備えた前
ポンプはもはや最適に出力できない。これに対して、タ
ーボ分子ポンプと協働するようになっている前ポンプを
所定の寸法に配置する試みがなされたが、このような寸
法では、互いに前後に接続された２つのダイヤフラムポ
ンプはもはや最適には構成されない。
【００１０】本発明の別の構成は、請求項２以下に記載
されている。請求項２に記載された手段により、本発明
による２重押退けポンプの吸込み能力に関連した特に有
利な状態が得られる。請求項３に記載された手段によ
り、ターボ分子ポンプと、このターボ分子ポンプと協働
する２重押退けポンプとを有する１つの装置が得られ
る。クランク室に対してシールされたピストンポンプ
と、このピストンポンプに後置されたダイヤフラムポン
プとをターボ分子ポンプと組合わせることによって、タ
ーボ分子ポンプの要件を考慮しながらピストンポンプの
容積とダイヤフラムの容積とを相応に構成することによ
り、このような装置全体の最適な状態を提供することが
できる。請求項４に記載された手段により、ピストンポ
ンプに所属のシールダイヤフラムと相俟って、媒体のた
めの圧送路が何らかの潤滑された部分に接続されること
はない。例えばピストンポンプのポンプ付近の領域に
は、潤滑された部分はもはや必要とされない。それとい
うのは、揺動ピストンにおいてピストンピンが回避され
るからである。これにより、本発明による２重押退けポ
ンプにおいては、潤滑剤やこのような不純物は全く存在
しなくなる。ユニット全体にターボ分子ポンプが加わ
り、このようなユニット全体が例えば電子素子製造の分
野において使用されると特に有利である。例えば、チッ
プの蒸着時には絶対的な清潔さが重要である。請求項３
に記載されたユニット全体を通して真空下に維持するよ
うになっている生産プロセスは、通常保護ガス影響下で
行なわれる。ここでは、極めて僅かな不純物でさえも著
しく大きな欠点をもたらす。このような欠点は、請求項
３および場合によっては請求項４に記載された２重押退
けポンプによって著しく回避することができる。
されている。請求項２に記載された手段により、本発明
による２重押退けポンプの吸込み能力に関連した特に有
利な状態が得られる。請求項３に記載された手段によ
り、ターボ分子ポンプと、このターボ分子ポンプと協働
する２重押退けポンプとを有する１つの装置が得られ
る。クランク室に対してシールされたピストンポンプ
と、このピストンポンプに後置されたダイヤフラムポン
プとをターボ分子ポンプと組合わせることによって、タ
ーボ分子ポンプの要件を考慮しながらピストンポンプの
容積とダイヤフラムの容積とを相応に構成することによ
り、このような装置全体の最適な状態を提供することが
できる。請求項４に記載された手段により、ピストンポ
ンプに所属のシールダイヤフラムと相俟って、媒体のた
めの圧送路が何らかの潤滑された部分に接続されること
はない。例えばピストンポンプのポンプ付近の領域に
は、潤滑された部分はもはや必要とされない。それとい
うのは、揺動ピストンにおいてピストンピンが回避され
るからである。これにより、本発明による２重押退けポ
ンプにおいては、潤滑剤やこのような不純物は全く存在
しなくなる。ユニット全体にターボ分子ポンプが加わ
り、このようなユニット全体が例えば電子素子製造の分
野において使用されると特に有利である。例えば、チッ
プの蒸着時には絶対的な清潔さが重要である。請求項３
に記載されたユニット全体を通して真空下に維持するよ
うになっている生産プロセスは、通常保護ガス影響下で
行なわれる。ここでは、極めて僅かな不純物でさえも著
しく大きな欠点をもたらす。このような欠点は、請求項
３および場合によっては請求項４に記載された２重押退
けポンプによって著しく回避することができる。
【００１１】請求項５に記載された構成は特に有利であ
るばかりか単純な構造を有している。請求項６に記載さ
れた手段は、最小限の無駄なスペースしか形成されない
という利点を有している。
るばかりか単純な構造を有している。請求項６に記載さ
れた手段は、最小限の無駄なスペースしか形成されない
という利点を有している。
【００１２】請求項７に記載された手段は、往復運動す
る構成部分の質量補償を良好に可能にする。このこと
は、２重押退けポンプの静かな運転を生ぜしめる。この
ことは特に請求項８に記載された手段と相俟って有効で
ある。運動させようとするすべての質量を考慮しながら
ポンプを構成することができ、極めて静かな運転が達成
される。このことは、既に述べたように２重押退けポン
プが、揺動運動に対して不安定なターボ分子ポンプと協
働する場合には特に重要である。このことは、ターボ分
子ポンプと２重押退けポンプとが共通の１つのフレーム
内または共通の１つのケーシング内に収容されている
と、特に有効である。
る構成部分の質量補償を良好に可能にする。このこと
は、２重押退けポンプの静かな運転を生ぜしめる。この
ことは特に請求項８に記載された手段と相俟って有効で
ある。運動させようとするすべての質量を考慮しながら
ポンプを構成することができ、極めて静かな運転が達成
される。このことは、既に述べたように２重押退けポン
プが、揺動運動に対して不安定なターボ分子ポンプと協
働する場合には特に重要である。このことは、ターボ分
子ポンプと２重押退けポンプとが共通の１つのフレーム
内または共通の１つのケーシング内に収容されている
と、特に有効である。
【００１３】請求項９に記載された手段により、揺動ピ
ストンもしくはこれに所属のシール板と、シールダイヤ
フラムとの間の中間室は、ハイブリッドポンプが始動す
るとただちに排気される。この場合、このような排気
は、ピストンポンプの行程室から中間室への望ましくな
いオーバフローが生じなくなるか、またはこのようなオ
ーバフローが著しく回避されるまで行なわれる。２重押
退けポンプと、場合によっては接続されたターボ分子ポ
ンプとは、始動時に一層迅速に運転準備される。
ストンもしくはこれに所属のシール板と、シールダイヤ
フラムとの間の中間室は、ハイブリッドポンプが始動す
るとただちに排気される。この場合、このような排気
は、ピストンポンプの行程室から中間室への望ましくな
いオーバフローが生じなくなるか、またはこのようなオ
ーバフローが著しく回避されるまで行なわれる。２重押
退けポンプと、場合によっては接続されたターボ分子ポ
ンプとは、始動時に一層迅速に運転準備される。
【００１４】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面につき詳しく説
明する。
明する。
【００１５】図１は２重押退けポンプ１を示している。
この２重押退けポンプは、ターボ分子ポンプ２の下方に
結合されている。本発明では、２重押退けポンプ１は、
ハイブリッドポンプ３として構成されている。このハイ
ブリッドポンプは符号４で示した媒体入口側に、比較的
大きな行程室６を備えたピストンポンプ５を有してい
る。この行程室のピストン・シリンダ室７が、ハイブリ
ッドポンプ３のクランク室８に対して、シールダイヤフ
ラム９によって閉鎖されている。さらにハイブリッドポ
ンプ３において、ピストンポンプ５にはダイヤフラムポ
ンプ１０が後置されている。このダイヤフラムポンプの
行程室１１はピストンポンプ５の行程室６と対比して極
めて小さい。特に有利な実施例によれば、ピストンポン
プ５の吐出容積が、規定された作動真空においてダイヤ
フラムポンプ１０の吸込み容積に等しくなるように、ハ
イブリッドポンプ３の両行程室６，１１が少なくともほ
ぼ互いに調和されると特に有利である。場合によって
は、吸込み容積および吐出容積を、所定の運転領域に合
わせて、最適化を目的として互いに調和してもよい。
この２重押退けポンプは、ターボ分子ポンプ２の下方に
結合されている。本発明では、２重押退けポンプ１は、
ハイブリッドポンプ３として構成されている。このハイ
ブリッドポンプは符号４で示した媒体入口側に、比較的
大きな行程室６を備えたピストンポンプ５を有してい
る。この行程室のピストン・シリンダ室７が、ハイブリ
ッドポンプ３のクランク室８に対して、シールダイヤフ
ラム９によって閉鎖されている。さらにハイブリッドポ
ンプ３において、ピストンポンプ５にはダイヤフラムポ
ンプ１０が後置されている。このダイヤフラムポンプの
行程室１１はピストンポンプ５の行程室６と対比して極
めて小さい。特に有利な実施例によれば、ピストンポン
プ５の吐出容積が、規定された作動真空においてダイヤ
フラムポンプ１０の吸込み容積に等しくなるように、ハ
イブリッドポンプ３の両行程室６，１１が少なくともほ
ぼ互いに調和されると特に有利である。場合によって
は、吸込み容積および吐出容積を、所定の運転領域に合
わせて、最適化を目的として互いに調和してもよい。
【００１６】２重押退けポンプ１がターボ分子ポンプ２
と協働し、この場合、２重押退けポンプ１が、少なくと
も流路においてターボ分子ポンプ２に後置されて、ピス
トンポンプ５の吸込み管片１２がターボ分子ポンプ２の
流出口１５に接続されていると、特に有利な組合わせが
得られる。ターボ分子ポンプ２と２重押退けポンプ１と
が、場合によってはこれらの各ケーシング１６，１７に
関連して、例えば図１には概略的にしか示していないフ
レーム３１によって互いに結合されていると有利であ
る。このターボ分子ポンプ２と２重押退けポンプ１と
は、もちろん共通のケーシング（図示せず）内に収容す
ることもできる。この実施例では、２重押退けポンプ１
の両ポンプ、つまりピストンポンプ５およびダイヤフラ
ムポンプ１０はそれぞれ揺動ピストン１８，１９を備え
ており、２重押退けポンプ１のピストンポンプ５におい
ては、板状のシール板２０がそのピストンヘッド２１に
取り付けられている。このシール板２０は、ピストンヘ
ッド２１をピストンポンプ５のピストン・シリンダ室７
に対してシールしている。２重押退けポンプ１は一方で
はピストンポンプ５を、他方ではダイヤフラムポンプ１
０を有しているので、以下「ハイブリッドポンプ３」と
呼ぶ。このハイブリッドポンプ３のダイヤフラムポンプ
１０は、成形ダイヤフラム２２を有している。この成形
ダイヤフラム２２の、隣接するポンプ室壁２３に向いた
上面２４が、このポンプ室壁に適合しているので、（図
１の下方に位置する）死点位置において事実上最小限の
無駄なスペースしか生ぜしめられない。
と協働し、この場合、２重押退けポンプ１が、少なくと
も流路においてターボ分子ポンプ２に後置されて、ピス
トンポンプ５の吸込み管片１２がターボ分子ポンプ２の
流出口１５に接続されていると、特に有利な組合わせが
得られる。ターボ分子ポンプ２と２重押退けポンプ１と
が、場合によってはこれらの各ケーシング１６，１７に
関連して、例えば図１には概略的にしか示していないフ
レーム３１によって互いに結合されていると有利であ
る。このターボ分子ポンプ２と２重押退けポンプ１と
は、もちろん共通のケーシング（図示せず）内に収容す
ることもできる。この実施例では、２重押退けポンプ１
の両ポンプ、つまりピストンポンプ５およびダイヤフラ
ムポンプ１０はそれぞれ揺動ピストン１８，１９を備え
ており、２重押退けポンプ１のピストンポンプ５におい
ては、板状のシール板２０がそのピストンヘッド２１に
取り付けられている。このシール板２０は、ピストンヘ
ッド２１をピストンポンプ５のピストン・シリンダ室７
に対してシールしている。２重押退けポンプ１は一方で
はピストンポンプ５を、他方ではダイヤフラムポンプ１
０を有しているので、以下「ハイブリッドポンプ３」と
呼ぶ。このハイブリッドポンプ３のダイヤフラムポンプ
１０は、成形ダイヤフラム２２を有している。この成形
ダイヤフラム２２の、隣接するポンプ室壁２３に向いた
上面２４が、このポンプ室壁に適合しているので、（図
１の下方に位置する）死点位置において事実上最小限の
無駄なスペースしか生ぜしめられない。
【００１７】ハイブリッドポンプ３のピストンポンプ５
とダイヤフラムポンプ１０とは、共通のクランク軸２６
を介して駆動される。ピストンポンプ５とダイヤフラム
ポンプ１０とは、ポンプ長手方向軸線Ｌの方向に互いに
向き合って配置されている。これにより、そしてクラン
ク軸２６を介して共通の駆動が行なわれることにより、
ピストンポンプ５およびダイヤフラム１０のポンプ運動
に対する質量補償が良好に行なわれる。ピストンポンプ
５とダイヤフラムポンプ１０とに関連して、運動するす
べての質量の質量補償が行なわれると、ハイブリッドポ
ンプの特に静かな運動が得られる。
とダイヤフラムポンプ１０とは、共通のクランク軸２６
を介して駆動される。ピストンポンプ５とダイヤフラム
ポンプ１０とは、ポンプ長手方向軸線Ｌの方向に互いに
向き合って配置されている。これにより、そしてクラン
ク軸２６を介して共通の駆動が行なわれることにより、
ピストンポンプ５およびダイヤフラム１０のポンプ運動
に対する質量補償が良好に行なわれる。ピストンポンプ
５とダイヤフラムポンプ１０とに関連して、運動するす
べての質量の質量補償が行なわれると、ハイブリッドポ
ンプの特に静かな運動が得られる。
【００１８】図１からは、排気導管３３が、ターボ分子
ポンプ２からピストンポンプの吸込み管片１２に延びる
接続導管３２から出発して、この場所から、ピストンポ
ンプ５のピストンヘッド２１とこれに所属のシールダイ
ヤフラム９との間に位置する中間室３０に延びている。
このような排気導管３３によって、特にハイブリッドポ
ンプ３の始動時に、中間室３０内の空気も一緒に排気さ
れる。所属のシール板２０における非シール性はさほど
形成されず、しかも長時間にわたって形成されることも
ないので、ピストンポンプ５はハイブリッドポンプ３の
始動後すぐに、所望の大きな吸込み容積において、対応
する圧力降下を生ぜしめる。流出管片３４から、図１に
おいて点３５によって示された圧送媒体が、ポンプ導管
３６を介してダイヤフラムポンプ１０の流入管片に案内
される。次いでこのダイヤフラムポンプの流出管片３８
が、ハイブリッドポンプ３または組合わされたターボ分
子ポンプ２とハイブリッドポンプ３とによって圧送され
た媒体を例えば環境大気に吐出する。
ポンプ２からピストンポンプの吸込み管片１２に延びる
接続導管３２から出発して、この場所から、ピストンポ
ンプ５のピストンヘッド２１とこれに所属のシールダイ
ヤフラム９との間に位置する中間室３０に延びている。
このような排気導管３３によって、特にハイブリッドポ
ンプ３の始動時に、中間室３０内の空気も一緒に排気さ
れる。所属のシール板２０における非シール性はさほど
形成されず、しかも長時間にわたって形成されることも
ないので、ピストンポンプ５はハイブリッドポンプ３の
始動後すぐに、所望の大きな吸込み容積において、対応
する圧力降下を生ぜしめる。流出管片３４から、図１に
おいて点３５によって示された圧送媒体が、ポンプ導管
３６を介してダイヤフラムポンプ１０の流入管片に案内
される。次いでこのダイヤフラムポンプの流出管片３８
が、ハイブリッドポンプ３または組合わされたターボ分
子ポンプ２とハイブリッドポンプ３とによって圧送され
た媒体を例えば環境大気に吐出する。
【００１９】組合わされたターボ分子ポンプ２およびハ
イブリッドポンプ３の、特に始動過程における作業形式
を詳しく説明する。この作業過程は次のように行なわれ
る。
イブリッドポンプ３の、特に始動過程における作業形式
を詳しく説明する。この作業過程は次のように行なわれ
る。
【００２０】ターボ分子ポンプ２のケーシング１６内に
は、回転車４０が位置している。この回転車は概略的に
しか図示されていないモータＭと結合されていて、公知
の構成の回転羽根車４１を有している。このケーシング
１６内には、回転羽根車４１に隣接して、案内板４２ま
たはこれに類似のものが配置されている。ターボ分子ポ
ンプの回転車４０は、例えば３００００ｒｐｍで回転す
るが、しかし場合によってはこれよりも極めて迅速に、
例えば約６００００ｒｐｍでも回転する。このように回
転速度が高いので、この回転車の軸受けは通常、磁気軸
受け４３で行なわれる。これらの磁気軸受け４３のうち
の１つが、図１の右側に図示されている。符号４４は、
ターボ分子ポンプ２とハイブリッドポンプ３とによって
排気されるようになっている室、容器、またはこれに類
似のものを示している。これは例えば絶対的な清潔さが
重要な領域であってよい。すなわち、例えば、真空下お
よび／または保護ガス影響下で不安定な作業プロセス、
例えばチップにおける蒸着が行なわれるような１生産プ
ロセスの分野である。室４４からはターボ分子ポンプ流
入口４５が、このターボ分子ポンプ２内に延びている。
このような公知のターボ分子ポンプ２が始動すると、こ
のターボ分子ポンプは始動段階においてはまず僅かにし
か作用しない。このターボ分子ポンプの吐出側の流出口
１５は、接続導管３２を介してピストンポンプ５の行程
室６内に延びている。ピストンポンプ５の媒体入口側お
よび媒体出口側に、ダイヤフラムポンプ１０と同様に公
知の真空弁２７（図１において概略的にしか示されてい
ない）が設けられている。通常の形式で、行程室６内で
揺動ピストン１８が運動することによって真空形成が得
られる。行程室６の真空弁２７を介して、前述のように
吸い込まれた媒体（通常の場合は空気であるが、他の気
体も可能である）がポンプ導管３６を介して、ダイヤフ
ラムポンプ１０の流入管片３７に案内される。このダイ
ヤフラムポンプは通常の作業周期において、ガス、空気
またはこれに類似の媒体を吸込み、この媒体を流出管片
３８において吐出する。ピストンポンプ５の揺動ピスト
ン１８の背面に取り付けられたシールダイヤフラム９
は、不純物が媒体領域に侵入するのを阻止する。中間室
３０から排気導管３３が接続導管３２に延びている。こ
の接続導管は、ターボ分子ポンプとピストンポンプ５と
を接続している。揺動ピストン５のシール板２０に場合
によっては非シール性が生じ、これにより圧送媒体が中
間室３０に侵入しても、この圧送媒体はこの排気導管３
３によって再びピストンポンプ５の真空弁２７の手前に
案内することができる。このことは吸込み動作を促進
し、これにより作動真空が得られる。
は、回転車４０が位置している。この回転車は概略的に
しか図示されていないモータＭと結合されていて、公知
の構成の回転羽根車４１を有している。このケーシング
１６内には、回転羽根車４１に隣接して、案内板４２ま
たはこれに類似のものが配置されている。ターボ分子ポ
ンプの回転車４０は、例えば３００００ｒｐｍで回転す
るが、しかし場合によってはこれよりも極めて迅速に、
例えば約６００００ｒｐｍでも回転する。このように回
転速度が高いので、この回転車の軸受けは通常、磁気軸
受け４３で行なわれる。これらの磁気軸受け４３のうち
の１つが、図１の右側に図示されている。符号４４は、
ターボ分子ポンプ２とハイブリッドポンプ３とによって
排気されるようになっている室、容器、またはこれに類
似のものを示している。これは例えば絶対的な清潔さが
重要な領域であってよい。すなわち、例えば、真空下お
よび／または保護ガス影響下で不安定な作業プロセス、
例えばチップにおける蒸着が行なわれるような１生産プ
ロセスの分野である。室４４からはターボ分子ポンプ流
入口４５が、このターボ分子ポンプ２内に延びている。
このような公知のターボ分子ポンプ２が始動すると、こ
のターボ分子ポンプは始動段階においてはまず僅かにし
か作用しない。このターボ分子ポンプの吐出側の流出口
１５は、接続導管３２を介してピストンポンプ５の行程
室６内に延びている。ピストンポンプ５の媒体入口側お
よび媒体出口側に、ダイヤフラムポンプ１０と同様に公
知の真空弁２７（図１において概略的にしか示されてい
ない）が設けられている。通常の形式で、行程室６内で
揺動ピストン１８が運動することによって真空形成が得
られる。行程室６の真空弁２７を介して、前述のように
吸い込まれた媒体（通常の場合は空気であるが、他の気
体も可能である）がポンプ導管３６を介して、ダイヤフ
ラムポンプ１０の流入管片３７に案内される。このダイ
ヤフラムポンプは通常の作業周期において、ガス、空気
またはこれに類似の媒体を吸込み、この媒体を流出管片
３８において吐出する。ピストンポンプ５の揺動ピスト
ン１８の背面に取り付けられたシールダイヤフラム９
は、不純物が媒体領域に侵入するのを阻止する。中間室
３０から排気導管３３が接続導管３２に延びている。こ
の接続導管は、ターボ分子ポンプとピストンポンプ５と
を接続している。揺動ピストン５のシール板２０に場合
によっては非シール性が生じ、これにより圧送媒体が中
間室３０に侵入しても、この圧送媒体はこの排気導管３
３によって再びピストンポンプ５の真空弁２７の手前に
案内することができる。このことは吸込み動作を促進
し、これにより作動真空が得られる。
【００２１】所定の最小真空が、事実上ターボ分子ポン
プ２のための前ポンプであるハイブリッドポンプ３によ
って達成されて初めて、ターボ分子ポンプ２は事実上有
効になり始める。次いでこのターボ分子ポンプはハイブ
リッドポンプ３と組合わされて次のように作業する。す
なわち、ターボ分子ポンプ２の回転羽根車４１の高い回
転数により、ケーシング１６内に存在する分子に対応し
て高い脈動が得られ、この脈動はターボ分子ポンプ流入
口４５から流出口１５にまで運動させられる。このこと
は、ターボ分子ポンプにおいて公知の所望の真空の増大
をもたらす。これらの分子はこのような脈動によって、
ターボ分子ポンプの流出口１５に向かって機械的に搬送
される。これにより真空の増大が生ぜしめられる。
プ２のための前ポンプであるハイブリッドポンプ３によ
って達成されて初めて、ターボ分子ポンプ２は事実上有
効になり始める。次いでこのターボ分子ポンプはハイブ
リッドポンプ３と組合わされて次のように作業する。す
なわち、ターボ分子ポンプ２の回転羽根車４１の高い回
転数により、ケーシング１６内に存在する分子に対応し
て高い脈動が得られ、この脈動はターボ分子ポンプ流入
口４５から流出口１５にまで運動させられる。このこと
は、ターボ分子ポンプにおいて公知の所望の真空の増大
をもたらす。これらの分子はこのような脈動によって、
ターボ分子ポンプの流出口１５に向かって機械的に搬送
される。これにより真空の増大が生ぜしめられる。
【００２２】本発明の極めて大きな利点は、ターボ分子
ポンプ２のための前ポンプとして働く２重押退けポンプ
１がハイブリッドポンプ３として構成されており、この
ハイブリッドポンプの、媒体流の意味でターボ分子ポン
プ２に隣接するピストンポンプ５が比較的大きな吸込み
容積を形成し、それにもかかわらず、不純物および非シ
ール性を防止されており、しかも、凝縮物に対して不安
定ではない出口側のダイヤフラムポンプ１０と組合わさ
れて作動することである。
ポンプ２のための前ポンプとして働く２重押退けポンプ
１がハイブリッドポンプ３として構成されており、この
ハイブリッドポンプの、媒体流の意味でターボ分子ポン
プ２に隣接するピストンポンプ５が比較的大きな吸込み
容積を形成し、それにもかかわらず、不純物および非シ
ール性を防止されており、しかも、凝縮物に対して不安
定ではない出口側のダイヤフラムポンプ１０と組合わさ
れて作動することである。
【００２３】図２からは、２段式のハイブリッドポンプ
３に対する、標準的な２段式のダイヤフラムポンプの吸
込み能力に関連した差がよく判る。曲線４６は標準的な
２段式のダイヤフラムポンプの吸込み能力を、吸込み圧
に関連して示している。曲線４７は、吸込み側のピスト
ンポンプ５と出口側のダイヤフラムポンプ１０とを備え
た２段式のハイブリッドポンプ３の吸込み能力の特性を
示したものである。入口側の比較的大きな容積の行程室
６を備えた２段式のハイブリッドポンプが、前述の形式
でダイヤフラムポンプ１０に接続されていると、それ以
外は同じ状況（吸込み圧）下で吸込み能力の著しい増大
が比較的簡単に得られる。シールダイヤフラム９によっ
て、ピストンポンプ５の場合によっては生じる欠点が回
避される。
３に対する、標準的な２段式のダイヤフラムポンプの吸
込み能力に関連した差がよく判る。曲線４６は標準的な
２段式のダイヤフラムポンプの吸込み能力を、吸込み圧
に関連して示している。曲線４７は、吸込み側のピスト
ンポンプ５と出口側のダイヤフラムポンプ１０とを備え
た２段式のハイブリッドポンプ３の吸込み能力の特性を
示したものである。入口側の比較的大きな容積の行程室
６を備えた２段式のハイブリッドポンプが、前述の形式
でダイヤフラムポンプ１０に接続されていると、それ以
外は同じ状況（吸込み圧）下で吸込み能力の著しい増大
が比較的簡単に得られる。シールダイヤフラム９によっ
て、ピストンポンプ５の場合によっては生じる欠点が回
避される。
【図１】ターボ分子ポンプと接続された２重押退けポン
プの側面を示した断面図である。
プの側面を示した断面図である。
【図２】吸込み圧に関して、互いに異なる２つのポンプ
型の吸込み能力を示した概略的な線図である。
型の吸込み能力を示した概略的な線図である。
１ ２重押退けポンプ、 ２ ターボ分子ポンプ、 ３
ハイブリッドポンプ、 ５ ピストンポンプ、 ６
行程室、 ７ ピストン・シリンダ室、 ８クランク
室、 ９ シールダイヤフラム、 １０ ダイヤフラム
ポンプ、 １１行程室、 １２ 吸込み管片、 １５
流出口、 １６，１７ ケーシング、１８，１９ 揺動
ピストン、 ２０ シール板、 ２１ ピストンヘッ
ド、２２ 成形ダイヤフラム、 ２３ ポンプ室壁、
２４ 上面、 ２６ クランク軸、 ２７ 真空弁、
３０ 中間室、 ３１ フレーム、 ３２ 接続導管、
３３ 排気導管、 ３４ 流出管片、 ３５ 点、
３６ ポンプ導管、３７ 流入管片、 ３８ 流出管
片、 ４０ 回転車、 ４１ 回転羽根車、４２ 案内
板、 ４３ 磁気軸受け、 ４４ 室、 ４５ ターボ
分子ポンプ流入口、 ４６，４７ 曲線、 Ｌ 長手方
向軸線、 Ｍ モータ
ハイブリッドポンプ、 ５ ピストンポンプ、 ６
行程室、 ７ ピストン・シリンダ室、 ８クランク
室、 ９ シールダイヤフラム、 １０ ダイヤフラム
ポンプ、 １１行程室、 １２ 吸込み管片、 １５
流出口、 １６，１７ ケーシング、１８，１９ 揺動
ピストン、 ２０ シール板、 ２１ ピストンヘッ
ド、２２ 成形ダイヤフラム、 ２３ ポンプ室壁、
２４ 上面、 ２６ クランク軸、 ２７ 真空弁、
３０ 中間室、 ３１ フレーム、 ３２ 接続導管、
３３ 排気導管、 ３４ 流出管片、 ３５ 点、
３６ ポンプ導管、３７ 流入管片、 ３８ 流出管
片、 ４０ 回転車、 ４１ 回転羽根車、４２ 案内
板、 ４３ 磁気軸受け、 ４４ 室、 ４５ ターボ
分子ポンプ流入口、 ４６，４７ 曲線、 Ｌ 長手方
向軸線、 Ｍ モータ
Claims (9)
- 【請求項１】 ２重押退けポンプ（１）において、該２
重押退けポンプ（１）が、ハイブリッドポンプ（３）と
して構成されており、該ハイブリッドポンプが、媒体入
口側に、比較的大きな行程室（６）を備えたピストンポ
ンプ（５）を有しており、該ピストンポンプのピストン
・シリンダ室（７）がクランク室（８）に対してシール
ダイヤフラム（９）によって閉鎖されており、ハイブリ
ッドポンプ（３）において、ピストンポンプ（５）にダ
イヤフラムポンプ（１０）が後置されており、該ダイヤ
フラムポンプの行程室（１１）が、ピストンポンプ
（５）の行程室（６）に対比して著しく小さいことを特
徴とする、２重押退けポンプ。 - 【請求項２】 ピストンポンプ（５）の吐出容積が、少
なくともほぼダイヤフラムポンプ（１０）の吸込み容積
に等しくなるように、ハイブリッドポンプ（３）の両行
程室（６，１１）が少なくともほぼ互いに調和されてい
る、請求項１記載の２重押退けポンプ。 - 【請求項３】 ２重押退けポンプが、少なくとも流路に
おいて、ターボ分子ポンプ（２）に後置されていて、こ
の場合、ピストンポンプ（５）の吸込み管片（１２）
が、ターボ分子ポンプの流出口（１５）に接続されてお
り、ターボ分子ポンプ（２）と２重押退けポンプ（１）
とが、それぞれのケーシング（１６，１７）に関連して
互いに結合されている、請求項１または２記載の２重押
退けポンプ。 - 【請求項４】 ２重押退けポンプ（１）の少なくとも１
つのポンプ（５；１０）が揺動ピストン（１８，１９）
を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載
の２重押退けポンプ。 - 【請求項５】 ハイブリッドポンプ（３）のピストンポ
ンプ（５）が、ピストンヘッドに板状のシール板を有し
ており、該シール板がピストン・シリンダ室（７）に導
入されることにより、Ｕ字形の横断面を有している、請
求項１から４までのいずれか１項記載の２重押退けポン
プ。 - 【請求項６】 ハイブリッドポンプ（３）のダイヤフラ
ムポンプ（１０）が成形ダイヤフラム（２２）を有して
おり、該成形ダイヤフラムの、隣接するポンプ室壁（２
３）に向いた上面（２４）がこのポンプ室壁（２３）に
適合している、請求項１から５までのいずれか１項記載
の２重押退けポンプ。 - 【請求項７】 ハイブリッドポンプ（３）のピストンポ
ンプ（５）とダイヤフラムポンプ（１０）とが、共通の
クランク軸（２６）を介して駆動されるようになってい
る、請求項１から６までのいずれか１項記載の２重押退
けポンプ。 - 【請求項８】 ハイブリッドポンプ（３）のピストンポ
ンプ（５）とダイヤフラムポンプ（１０）とに対して、
運動させられた全ての質量の質量補償が少なくともほぼ
行なわれるようになっている、請求項１から７までのい
ずれか１項記載の２重押退けポンプ。 - 【請求項９】 ターボ分子ポンプ（２）とピストンポン
プの吸込み個所（１２）との間に設けられた接続導管
（３２）から、排気導管（３３）が中間室（３０）に延
びており、該中間室が、揺動ピストンヘッド（２１）
と、該揺動ピストンヘッドに所属のシールダイヤフラム
（９）との間に位置している、請求項１から８までのい
ずれか１項記載の２重押退けポンプ。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9305554U DE9305554U1 (de) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | Zweifach-Verdrängerpumpe |
| DE4320963A DE4320963C2 (de) | 1993-04-15 | 1993-06-24 | Schmiermittelfreie Vakuum-Pumpeneinrichtung |
| DE4320963.7 | 1993-06-24 | ||
| DE9305554.4 | 1993-06-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06299962A JPH06299962A (ja) | 1994-10-25 |
| JP2882748B2 true JP2882748B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=25927060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6076060A Expired - Fee Related JP2882748B2 (ja) | 1993-04-15 | 1994-04-14 | ２重押退けポンプ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5387090A (ja) |
| EP (1) | EP0626516B1 (ja) |
| JP (1) | JP2882748B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005090786A1 (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | 電磁式ポンプ |
| CN106523333A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-03-22 | 张家港科康智能科技有限公司 | 一种四缸隔膜式气体压缩机 |
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| US6099269A (en) * | 1997-10-06 | 2000-08-08 | Fin Robur | Absorption refrigeration system having a diaphragm pump and a hydraulic piston pump |
| DE19940498A1 (de) | 1999-08-26 | 2001-03-22 | Knf Neuberger Gmbh | Membranpumpe |
| FR2822200B1 (fr) | 2001-03-19 | 2003-09-26 | Cit Alcatel | Systeme de pompage pour gaz a faible conductivite thermique |
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