JP4599061B2 - 改良されたインペラー形状を有する真空ポンプ - Google Patents
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- F04D23/008—Regenerative pumps
Description
再生(リジェネレイティブ)真空ポンピングステージは再生インペラーを含むが、これは接線流チャンネルを規定する固定子内で作動する。再生インペラーは、その外周上またはその近くに間隔を開けて設けられた半径方向のリブを有する回転ディスクを含む。再生真空ポンピングステージは粘性流条件のために開発された。
流れが粘性流に近づくと、分子密度の勾配というよりむしろ圧力の勾配が形成されることによる逆流が増大するので、単純な運動量移転はうまく機能しない。圧力範囲の上限近くでは、大気圧近くにおいて高い周速で1ステージ当たり2を超える圧力比を実現する周知技術である再生ステージすなわちブロワーがある。
本発明の一実施形態による高真空ポンプの単純化した断面図を図1に示す。ハウジング10は、吸気ポート14と排気ポート16とを有する内部チャンバー12を規定している。ハウジング10は、真空に引くべき真空チャンバー(図示せず)への吸気ポート14を塞ぐ真空フランジ18を含む。排気ポート16は粗引き真空ポンプ(図示せず)に接続されていてもよい。真空ポンプが大気圧に対する排気を行うことが可能である場合は、粗引きポンプは必要がない。
図1の真空ポンプにおける分子引きずりステージは、様々なインペラー形状を有することができ、それらは異なる圧力での作動に応じて最適化される。各インペラーは大略的に円板状で、その外周上またはその近くに少なくとも1つのポンピング面を有する。典型的には、ポンピング面は円板状のインペラーの前面もしくは背面上、またはその両方の上にある環状領域である。それに加えて、ポンピング面は前面と背面とをつなぐ外縁を含んでもよい。
図面に示し本明細書で述べた実施形態に対して、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに様々な変形および変更を行うことが可能である。従って上記の記載および添付図面に図示した全ての内容は、例示的なものであり限定的でないものとして解釈すべきである。本発明は特許請求の範囲で定義されたものおよびそれと均等のものとしてのみ限定される。
Claims (16)
- 吸気ポートおよび排気ポートを有するハウジングと、
前記ハウジング内に位置し前記吸気ポートと前記排気ポートとの間の流路に配置された複数の真空ポンピングステージであって、前記排気ポートに近接して配置された複数の分子引きずりステージならびに/または転移流および粘性流引きずりステージを備え、この複数の分子引きずりステージならびに/または転移流および粘性流引きずりステージの各々が固定子と回転子としてのインペラーとを含み、各分子引きずりステージならびに/または転移流および粘性流引きずりステージの一連のインペラーの各々が、前記流路において前記排気ポートに近い領域における前記インペラーほど順次表面粗度が高くなるように構成された真空ポンピングステージと、
気体が前記吸気ポートから前記排気ポートにポンピングされるように前記インペラーを回転させるモーターとを含む真空ポンプ。 - 前記分子引きずりステージならびに/または転移流および粘性流引きずりステージが、
前記インペラーがポンピング面を有するディスクを備えた少なくとも1つの第一ステージと、
前記流路において前記第一ステージに対して前記排気ポートの側に隣接して配置された少なくとも1つの第二ステージであって、当該第二ステージの前記インペラーが前記第一ステージの前記インペラーの前記ポンピング面と比較して粗面化されたポンピング面を有するディスクを備えた第二ステージとを含む、請求項1記載の真空ポンプ。 - 前記分子引きずりステージならびに/または転移流および粘性流引きずりステージが、前記流路において前記第二ステージに対して前記排気ポートの側に隣接して配置された少なくとも1つの第三ステージであって、当該第三ステージの前記インペラーが溝のついたポンピング面を有するディスクを備えた第三ステージを更に含む、請求項2記載の真空ポンプ。
- 前記真空ポンピングステージが1つ以上の再生ステージを更に有する、請求項3記載の真空ポンプ。
- 前記真空ポンピングステージが、少なくとも2つの再生ステージを更に有し、
各再生ステージが、複数のリブであって、隣接する当該リブの間に空洞が規定されているリブを有するポンピング面を含み、
前記流路において、前記排気ポートに近い領域における前記再生ステージの前記空洞ほど、深くかつ/またはより狭い間隔を有し、これにより、前記少なくとも2つの再生ステージのうちの1つの前記再生ステージのポンピング面は、他の再生ステージのポンピング面と異なる形状のリブおよび空洞を有する、請求項1記載の真空ポンプ。 - 前記真空ポンピングステージが回転子および固定子を有する少なくとも1つの軸流ステージを更に有し、前記回転子および前記固定子は傾斜翼を有する、請求項3記載の真空ポンプ。
- 前記分子引きずりステージならびに/または転移流および粘性流引きずりステージが、
前記インペラーがポンピング面を有するディスクを備えた第一ステージと、
前記インペラーがポンピング面を有するディスクを備えた第二ステージであって、当該第二ステージの前記インペラーの前記ポンピング面が、前記第一ステージの前記インペラーの前記ポンピング面と比較して粗面化されている第二ステージと、
前記インペラーが溝のあるポンピング面を有するディスクを備えた第三ステージと、
前記インペラーが溝のあるポンピング面を有するディスクを備えた第四ステージであって、当該第四ステージの前記インペラーの前記ポンピング面に形成された前記溝が、前記第三ステージの前記インペラーの前記ポンピング面に形成された前記溝と比較して、深さが深く、かつ/または狭い間隔を有する第四ステージとを含み、
前記流路において、前記吸気ポートの側から前記排気ポートの側に向かう順に、前記第一ないし第四ステージが配置されている、請求項1記載の真空ポンプ。 - 各分子引きずりステージならびに/または転移流および粘性流引きずりステージの前記インペラーがディスクを備えており、各ディスクの一方表面および/または他方表面にポンピング面を有する、請求項1記載の真空ポンプ。
- 各分子引きずりステージならびに/または転移流および粘性流引きずりステージの前記インペラーがディスクを備えており、各ディスクの前記一方表面と前記他方表面とをつなぐ外縁である側面にポンピング面を有する、請求項8記載の真空ポンプ。
- 前記分子引きずりステージならびに/または転移流および粘性流引きずりステージの前記インペラーがディスクを備えており、このディスクの外周上またはその近くの環状の領域にポンピング面を有する、請求項1記載の真空ポンプ。
- 吸気ポートおよび排気ポートを有するハウジングと、
前記ハウジング内に位置し前記吸気ポートと排気ポートとの間の流路に配置された複数の真空ポンピングステージであって、前記真空ポンピングステージは、複数の分子引きずりステージならびに転移流および粘性流引きずりステージを備え、この複数の分子引きずりステージならびに転移流および粘性流引きずりステージの各々が固定子と、ポンピング面を有する回転子としてのインペラーとを含み、前記転移流および粘性流引きずりステージの一連のインペラーの各々が、前記流路において前記排気ポートに近い領域における前記インペラーほど順次表面粗度が高くされたポンピング面を有するようになされた真空ポンピングステージと、
気体が前記吸気ポートから前記排気ポートにポンピングされるように前記インペラーを回転させるモーターとを含む真空ポンプ。 - 前記転移流および粘性流引きずりステージが、
前記インペラーがポンピング面を有するディスクを備えた少なくとも1つの第一ステージと、
前記流路において前記第一ステージに対して前記排気ポートの側に隣接して配置された少なくとも1つの第二ステージであって、当該第二ステージの前記インペラーが前記第一ステージの前記インペラーの前記ポンピング面と比較して粗面化されたポンピング面を有するディスクを備えた第二ステージとを含む、請求項11記載の真空ポンプ。 - 前記転移流および粘性流引きずりステージが、前記流路において前記第二ステージに対して前記排気ポートの側に隣接して配置された少なくとも1つの第三ステージであって、前記インペラーが溝のあるポンピング面を有するディスクを備えた第三ステージを更に含む、請求項12記載の真空ポンプ。
- 前記真空ポンピングステージが少なくとも1つの再生ステージを更に有する、請求項13記載の真空ポンプ。
- 前記真空ポンピングステージが回転子および固定子を有する少なくとも1つの軸流ステージを更に有し、前記回転子および前記固定子は傾斜翼を有する、請求項13記載の真空ポンプ。
- 前記転移流および粘性流引きずりステージの前記インペラーがディスクを備えており、このディスクの外周上またはその近くの環状の領域にポンピング面を有する、請求項11記載の真空ポンプ。
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