JP5149472B2 - ガス摩擦ポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は請求項１の上位概念に記載のガス摩擦ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガスの供給のために種々の構造形式のガス摩擦ポンプが既知である。分子流れ領域内のその作動方式は可動壁から気体粒子への力積の伝達に基づいている。このタイプの最初のガス摩擦ポンプがゲーデにより紹介された。この基本原理を有するその他の技術的変更態様が、ジークバーン、ホルベックおよびベッカーの構造である。後者はターボ分子ポンプとして既知であり且つ技術および科学の広い分野において高く評価されている。したがって、本発明を説明するために例としてターボ分子ポンプが引用される。
【０００３】
以下に記載の従来から既知のポンプの欠点およびこれらの欠点の本発明の範囲内での除去は他のガス摩擦ポンプに対しても同様に適用される。
ターボ分子ポンプの排気速度は、ポンプの内部構造および回転速度のほかに本質的に吸込フランジの入口断面積によっても決定される。吸込フランジの寸法は規格により多少小さめのサイズに決定される。このように設定された吸込断面積においてより大きな排気速度が達成されるべき場合、ディスクの直径したがってポンプ作用面積が拡大されてもよい。これにより、ディスク直径が吸込フランジ直径より大きい構造形状が形成される。この場合、排気速度は吸込フランジ断面積により制限されることは明らかである。吸込フランジ断面積は最上部ロータ・ディスクと容器との間の流れ抵抗として作用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この流れ抵抗にほぼ完全に打ち勝ち、したがって上部ロータ・ディスクの直径により与えられる排気速度を最大限に利用することが本発明の課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は請求項１の特徴項に記載の特徴により解決される。請求項２−１１は本発明のその他の実施態様を示す。
【０００６】
変形ロータ構造部分により、所定の吸込フランジ直径によって形成される吸込能力損失がほぼ完全に解消される。排出すべきガスは、容器から、ガス供給構造により、より大きい直径を有するその他のロータ構造部分およびステータ構造部分に供給され、ここから追加の損失なしにその先に供給される。従属請求項に記載の種々の実施態様により、変形ロータ構造部分を、容器および吸込フランジを有する容器継手に最適に適合させることができる。これは、ロータ構造部分を一部吸込フランジを超えて容器内に吐出させる方法をも開示している。
【０００７】
変形ロータ構造部分に向かい合う変形ステータ構造部分はポンプ作用構造を備えていてもよい。これにより、変形ロータ構造部分のより小さい直径からより大きい直径への移行がさらに有効に形成される。
【０００８】
図１−５により本発明を詳細に説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、容器に接続するための吸込開口２およびガス流出開口３が設けられているハウジング１を有するガス摩擦ポンプを示す。ロータ軸４は軸受５および６内に固定され且つモータ７により駆動される。ロータ軸４上にロータ構造部分１２が固定されている。ロータ構造部分１２はポンプ作用構造を備え、および同様にポンプ作用構造を備えているステータ構造部分１４と共にポンプ効果を与える。吸込開口はロータ構造部分およびステータ構造部分の外径より小さい内径を有している。
【００１０】
本発明により、吸込開口側に変形ロータ構造部分１６が設けられ、変形ロータ構造部分１６は図１からの一部として図２ａおよび２ｂに断面図および斜視図として示されている。このロータ構造部分はガス供給構造を備えている。その半径方向広がり、すなわち半径、は吸込開口からその他のロータ構造部分およびステータ構造部分の方向へ増大し、最終的にその半径方向広がりを形成することができる。種々の実施態様において、半径方向広がりは、図１、２ａおよび２ｂに示すように階段状に、または図３ａおよび３ｂに示すように円錐構造形状１７に、または図４ａおよび４ｂに示すようにドーム形構造形状１８に増大してもよい。これらの実施態様の混合形状もまた可能である。図５に示すような変形ロータ構造部分１９ａ、１９ｂの多分割設計は製造方法の理由から有効である。
【００１１】
最後に、変形ロータ構造部分の半径方向広がりがその他のロータ構造部分の半径方向広がりより小さく且つ軸方向に一定の幅である方法もさらに付記しておく。
【００１２】
変形ロータ構造部分に向かい合って、変形ステータ構造２６−２８にポンプ作用構造が設けられていてもよい。これらの変形ステータ構造部分は個別部品としてまたはハウジング１の一部として形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置を有するターボ分子ポンプの断面図である。
【図２】本発明による装置の他の実施態様の断面図（図２ａ）および斜視図（図２ｂ）である。
【図３】本発明による装置のさらに他の実施態様の断面図（図３ａ）および斜視図（図３ｂ）である。
【図４】本発明による装置のさらに他の実施態様の断面図（図４ａ）および斜視図（図４ｂ）である。
【図５】本発明による装置のさらに他の実施態様の断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ 吸込開口
３ ガス流出開口
４ ロータ軸
５、６ 軸受
７ モータ
１２ ロータ構造部分
１４ ステータ構造部分
１６ 変形ロータ構造部分（階段状）
１７ 変形ロータ構造部分（円錐構造形状）
１８ 変形ロータ構造部分（ドーム形構造形状）
１９ａ、１９ｂ 変形ロータ構造部分（多分割設計）
２６−２８ 変形ステータ構造部分（変形ロータ構造部分に向かい合う）

Claims (10)

1. 容器に接続するための吸込開口（２）およびガス流出開口（３）を有するハウジング（１）からなり、ハウジング内に、ガスを供給し且つ圧縮比を形成するためのポンプ作用をなすロータ構造部分（１２）およびステータ構造部分（１４）が存在し、および吸込開口（２）の内径がポンプ作用をなすロータ構造部分およびステータ構造部分の直径より小さいガス摩擦ポンプにおいて、
   吸込開口（２）側にガスを供給する構造を有する変形ロータ構造部分（１６、１７、１８，１９ａ，１９ｂ）が存在し、前記変形ロータ構造部分（１６、１７、１８，１９ａ，１９ｂ）の半径方向広がりが、吸込開口から変形ロータ構造部分以外のロータ構造部分およびステータ構造部分の方向へ増大し、ポンプ作用をなすロータ構造部分およびステータ構造部分はロータ羽根およびステータ羽根を備え、変形ロータ構造部分に向かい合ってポンプ作用構造を有する変形ステータ構造部分(２６，２７，２８)が存在し、該変形ロータ構造部分に向かい合った変形ステータ構造部分が第１番目の変形ロータ構造部分の上流側に配置されていることを特徴とするガス摩擦ポンプ。
2. 変形ロータ構造部分の半径方向広がりが階段状に増大することを特徴とする請求項１のガス摩擦ポンプ。
3. 変形ロータ構造部分の半径方向広がりが連続的に増大することを特徴とする請求項１のガス摩擦ポンプ。
4. 変形ロータ構造部分が全部または一部円錐構造形状を有することを特徴とする請求項１−３のいずれかのガス摩擦ポンプ。
5. 変形ロータ構造部分が全部または一部ドーム形構造形状を有することを特徴とする請求項１−３のいずれかのガス摩擦ポンプ。
6. 変形ロータ構造部分の半径が、ステータ構造部分に向く側において変形ロータ構造部分以外のロータ構造部分の半径と等しいことを特徴とする請求項１−５のいずれかのガス摩擦ポンプ。
7. 変形ロータ構造部分が吸込開口を超えて一部容器内に突出することを特徴とする請求項１−６のいずれかのガス摩擦ポンプ。
8. 変形ロータ構造部分が複数の部分からなることを特徴とする請求項１−８のいずれかのガス摩擦ポンプ。
9. 容器に接続するための吸込開口（２）およびガス流出開口（３）を有するハウジング（１）からなり、ハウジング内に、ガスを供給し且つ圧縮比を形成するためのポンプ作用をなすロータ構造部分（１２）およびステータ構造部分（１４）が存在し、および吸込開口（２）の内径がポンプ作用をなすロータ構造部分およびステータ構造部分の直径より小さいガス摩擦ポンプにおいて、
   吸込開口（２）側にガスを供給する構造を有する変形ロータ構造が存在し、前記変形ロータ構造部分の半径が、変形ロータ構造部分以外のロータ構造部分およびステータ構造部分の半径より小さく、ポンプ作用をなすロータ構造部分およびステータ構造部分はロータ羽根およびステータ羽根を備え、変形ロータ構造部分に向かい合ってポンプ作用構造を有する変形ステータ構造部分(２６，２７，２８)が存在し、該変形ロータ構造部分に向かい合った変形ステータ構造部分が第１番目の変形ロータ構造部分の上流側に配置されていることを特徴とするガス摩擦ポンプ。
10. ステータ構造部分（２６、２７、２８）がハウジング（１）の一部として形成されていることを特徴とする請求項９のガス摩擦ポンプ。

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