JP7357564B2 - 真空ポンプ、及び、真空ポンプ構成部品 - Google Patents

Description

本発明は、例えばターボ分子ポンプ等の真空ポンプやその構成部品に関する。

一般に、真空ポンプの一種としてターボ分子ポンプが知られている。このターボ分子ポンプにおいては、ポンプ本体内のモータへの通電によりロータ翼を回転させ、ポンプ本体に吸い込んだガス（プロセスガス）の気体分子を弾き飛ばすことによりガスを排気するようになっている。

また、このようなターボ分子ポンプには、シグバーン（「シーグバーン」ともいう）型のもの（特許文献１～３）がある。このシグバーン型分子ポンプにおいては、回転円板と固定円板の間の隙間に、山部により仕切られた渦巻き状溝流路が複数形成されている。そして、シグバーン型分子ポンプは、渦巻き状溝流路内に拡散した気体分子に対し、回転円板により接線方向の運動量を与え、渦巻き状溝流路により排気方向へ向けて優位な方向性を与えて排気を行うようになっている。

特許第６２２８８３９号公報 特許第６３５３１９５号公報 特許第６６１６５６０号公報

ところで、上述のシグバーン型分子ポンプのような真空ポンプにおいては、回転円板と固定円板の組を単段としたのでは、圧縮比が不足し易く、工業的に利用できない場合がある。このため、回転円板と固定円板の組を多段化し、圧縮比の向上が図られている。しかし、前段の渦巻き状溝流路内の流れと次段（後段）の渦巻き状溝流路内の流れを適切に繋げない場合には、気体分子の運動量が失われて、良好な圧縮を行うことができなくなる。

したがって、従来は特許文献１～３に開示されているように、前段の渦巻き状溝流路と後段の渦巻き状溝流路との間に突出部（特許文献１の符号６００など）や、連通孔（特許文献２の符号５０１など）を設けることにより、前段の流れと後段の流れを繋げ、気体分子に係る運動量の損失を防止していた。このため、回転円板や固定円板の形状が複雑化し、突出部や連通孔に係る加工コストが必要となっていた。本発明の目的とするところは、低コストで圧縮性を向上することが可能な真空ポンプや真空ポンプ構成部品を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために本発明は、回転円板と固定円板の少なくともどちらか一方に渦巻き状溝が設けられたシグバーン排気機構を複数備え、
前記シグバーン排気機構の少なくとも一部は、前記回転円板または前記固定円板の上流側と下流側の両面に設けられた真空ポンプにおいて、
前記上流側に設けられた渦巻き状溝の終端部、及び、前記下流側に設けられた渦巻き状溝の開始部が少なくとも一部において周方向に重なるよう位置し、
前記上流側と前記下流側との折り返し部の流路の幅は、前記シグバーン排気機構の流路の深さを基準とし、前記前記シグバーン排気機構の流路の少なくとも一部の深さに一致するよう定められ、
連続した複数の前記折り返し部について、少なくとも一部の前記折り返し部の流路の幅が、前記回転円板の回転軸に係る上流側から下流側へ順に小さくなっていることを特徴とする真空ポンプにある。
（２）また、上記目的を達成するために他の本発明は、前記終端部における前記渦巻き状溝の側部と、前記開始部における前記渦巻き状溝の側部とが、少なくとも一部において同一直線上に位置することを特徴とする上記（１）に記載の真空ポンプにある。
（３）また、上記目的を達成するために他の本発明は、前記折り返し部が、前記回転円板の外周側及び前記固定円板の内周側のうち少なくとも一方に形成されていることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の真空ポンプにある。
（４）また、上記目的を達成するために他の本発明は、
回転円板と固定円板の少なくともどちらか一方に渦巻き状溝が設けられたシグバーン排気機構を複数備え、
前記シグバーン排気機構の少なくとも一部は、前記回転円板または前記固定円板の上流側と下流側の両面に設けられた真空ポンプに用いられる真空ポンプ構成部品において、
前記上流側に設けられた渦巻き状溝の終端部、及び、前記下流側に設けられた渦巻き状溝の開始部が少なくとも一部において周方向に重なるよう位置し、
前記上流側と前記下流側との折り返し部の流路の幅は、前記シグバーン排気機構の流路の深さを基準とし、前記前記シグバーン排気機構の流路の少なくとも一部の深さに一致するよう定められ、
連続した複数の前記折り返し部について、少なくとも一部の前記折り返し部の流路の幅が、前記回転円板の回転軸に係る上流側から下流側へ順に小さくなっていることを特徴とする真空ポンプ構成部品にある。
（５）また、上記目的を達成するために他の本発明は、前記終端部における前記渦巻き状溝の側部と、前記開始部における前記渦巻き状溝の側部とが、少なくとも一部において同一直線上に位置することを特徴とする上記（４）に記載の真空ポンプ構成部品にある。
（６）また、上記目的を達成するために他の本発明は、前記折り返し部が、前記回転円板及び前記固定円板のうち少なくとも一方における内周側及び外周側のうち少なくとも一方に形成されていることを特徴とする上記（４）又は（５）に記載の真空ポンプ構成部品にある。

上記発明によれば、低コストで圧縮性を向上することが可能な真空ポンプや真空ポンプ構成部品を提供することができる。

本発明の実施形態に係るターボ分子ポンプの縦断面である。 （ａ）は図１中の一部を示す拡大図、（ｂ）は（ａ）中の更に一部を示す拡大図である。 （ａ）は図１中のＡ－Ａ線の部分における固定円板の上流側を概略的に示す説明図、（ｂ）は（ａ）の固定円板の下流側を斜めに見た状態を概略的に示す説明図である。 固定円板の内周部を一部拡大して示す斜視図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係る山部の位置関係を示す説明図、（ｂ）は山部の位置関係に係る変形例を示す説明図、（ｃ）は山部の位置関係に係る他の変形例を示す説明図、（ｄ）は山部の位置関係に係る更に他の変形例を示す説明図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係る固定円板の圧縮作用のシミュレーション結果の一部を模式的に示す説明図、（ｂ）は従来構造に係る固定円板の圧縮作用のシミュレーション結果の一部を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る真空ポンプについて、図面に基づき説明する。図１は、本発明の実施形態に係る真空ポンプとしてのシグバーン型ターボ分子ポンプ（以下では「ターボ分子ポンプ」と称する）１０を縦断して概略的に示している。このターボ分子ポンプ１０は、例えば、半導体製造装置等のような対象機器の真空チャンバ（図示略）に接続されるようになっている。

ターボ分子ポンプ１０は、円筒状のポンプ本体１１と、箱状の電装ケース（図示略）とを一体に備えている。これらのうちのポンプ本体１１は、図１中の上側が対象機器の側に繋がる吸気部１２となっており、下側が補助ポンプ（バックポンプ）等に繋がる排気部１３となっている。そして、ターボ分子ポンプ１０は、図１に示すような鉛直方向の垂直姿勢のほか、倒立姿勢や水平姿勢、傾斜姿勢でも用いることが可能となっている。

電装ケース（図示略）には、図示は省略するが、ポンプ本体１１に電力供給を行うための電源回路部や、ポンプ本体１１を制御するための制御回路部が収容されている。そして、制御回路部は、後述するモータ１６、磁気軸受（符号省略）、及び、ヒータ４８等の各種の機器の制御を行うようになっている。

ポンプ本体１１は、略円筒状の筐体となる本体ケーシング１４を備えている。本体ケーシング１４は、図１中の上部に位置する吸気側部品としての吸気側ケーシング１４ａと、図１中の下側に位置する排気側部品としての排気側ケーシング１４ｂとを軸方向に直列に繋げて構成されている。ここで、吸気側ケーシング１４ａを例えばケーシングなどと称し、排気側ケーシング１４ｂを例えばベースなどと称することも可能である。

吸気側ケーシング１４ａと排気側ケーシング１４ｂは、径方向（図１中の左右方向）に重ねられている。さらに、吸気側ケーシング１４ａは、軸方向一端部（図１中の下端部）における内周面を、排気側ケーシング１４ｂの上端部２９ａにおける外周面に対向させている。そして、吸気側ケーシング１４ａと排気側ケーシング１４ｂは、溝部に収容されたＯリング（シール部材４１）を挟んで、複数の六角穴付きボルト(図示略)により、互いに気密的に結合されている。

ここで、排気側ケーシング１４ｂを、大きくは、筒状のベーススペーサと、このベーススペーサの軸方向一端部（図１中の下端部）を塞ぐベース体との２分割の構造とすることも可能である。ベーススペーサとベース体は、それぞれ上ベース、下ベースなどと称することも可能なものである。また、排気側ケーシング１４ｂに、ＴＭＳ（Temperature Management System）のためのヒータや水冷管を設けることも可能である。

本体ケーシング１４内には、排気機構部１５と回転駆動部（以下では「モータ」と称する）１６とが設けられている。これらのうち、排気機構部１５は、ポンプ機構としてのターボ分子ポンプ機構部１７を備えたものとなっている。以下に、ターボ分子ポンプ機構部１７の基本構造について概略的に説明する。

図１中の上側に配置されたターボ分子ポンプ機構部１７は、多数のタービンブレードにより、流体としてのガス（プロセスガス）の移送を行うものであり、所定の傾斜や曲面を有し放射状に形成された固定円板（「固定翼」や「ステータ翼」などともいう）１９ａ～１９ｅと回転円板（「回転翼」や「ロータ翼」などともいう）２０ａ～２０ｅとを備えている。ターボ分子ポンプ機構部１７において、固定円板１９ａ～１９ｅと回転円板２０ａ～２０ｅは、数組（ここでは５組）程度に亘って交互に並ぶよう配置されている。

本実施形態では、シグバーン型の排気機構（シグバーン型排気機構）が採用されており、固定円板１９ａ～１９ｅと回転円板２０ａ～２０ｅとの間には、図２（ａ）に一部を拡大して示すように、断面形状が矩形状な多数の山部６１ａ～６１ｅにより渦巻き状溝部（渦巻き状溝）６２ａ～６２ｅが形成されているが、これらの山部６１ａ～６１ｅや、渦巻き状溝部６２ａ～６２ｅの詳細については後述する。また、「渦巻き状溝部」は、例えば「渦巻き状溝」や「渦巻き状溝流路」などとも称することが可能なものであるが、以下では、「渦巻き状溝部」を「溝部」と称する。

固定円板１９ａ～１９ｅは、本体ケーシング１４に一体的に組付けられており、上下の２段の固定円板（１９ａ～１９ｅ）の間に、１段の回転円板（２０ａ～２０ｅ）が入り込んでいる。回転円板２０ａ～２０ｅは、筒状のロータ２８に一体に形成されており、ロータ２８はロータ軸２１に、ロータ軸２１の外側を覆うよう同心的に固定されている。そして、回転円板２０ａ～２０ｅは、ロータ軸２１の回転に伴い、ロータ軸２１及びロータ２８と同じ方向に回転する。

ここで、ポンプ本体１１は、主だった部品の材質としてアルミニウム合金が採用されているものであり、排気側ケーシング１４ｂ、固定円板１９ａ～１９ｅ、ロータ２８などの材質もアルミニウム合金である。さらに、ロータ軸２１や各種のボルト（図示略）などの材質はステンレス鋼である。また、図１や図２（ａ）、（ｂ）では、図面が煩雑になるのを避けるため、ポンプ本体１１における部品の断面を示すハッチングの記載を省略している。

ロータ軸２１は、段付きの円柱状に加工されており、ターボ分子ポンプ機構部１７から下側のネジ溝ポンプ機構部１８に達している。さらに、ロータ軸２１における軸方向の中央部には、モータ１６が配置されている。このモータ１６については後述する。

また、ターボ分子ポンプ１０においては、本体ケーシング１４内にパージガス（保護ガス）が供給されるようになっている。このパージガスは、後述する軸受部分や、前述の回転円板２０ａ～２０ｅ等の保護のために使用され、プロセスガスに因る腐食の防止や、回転円板２０ａ～２０ｅの冷却等を行うものである。このパージガスの供給は、一般的な手法により行うことが可能である。

例えば、図示は省略するが、排気側ケーシング１４ｂの所定の部位（排気口２５に対してほぼ１８０度離れた位置など）に、径方向に直線状に延びるパージガス流路を設ける。そして、このパージガス流路（より具体的にはガスの入り口となるパージポート）に対し、排気側ケーシング１４ｂの外側からパージガスボンベ（Ｎ２ガスボンベなど）や、流量調節器（弁装置）などを介してパージガスを供給する。そして、軸受部分等を流れたパージガスは、排気口２５を通って、本体ケーシング１４の外へ排出される。

前述のモータ１６は、ロータ軸２１の外周に固定された回転子（符号省略）と、回転子を取り囲むように配置された固定子（符号省略）とを有している。モータ１６を作動させるための電力の供給は、前述の電装ケース（図示略）に収容された電源回路部や制御回路部により行われる。

ロータ軸２１の支持には、磁気浮上による非接触式の軸受である磁気軸受が用いられている。磁気軸受としては、モータ１６の上下に配置された２組のラジアル磁気軸受（径方向磁気軸受）３０と、ロータ軸２１の下部に配置された１組のアキシャル磁気軸受（軸方向磁気軸受）３１とが用いられている。

これらのうち各ラジアル磁気軸受３０は、ロータ軸２１に形成されたラジアル電磁石ターゲット３０Ａ、これに対向する複数（例えば２つ）のラジアル電磁石３０Ｂ、およびラジアル方向変位センサ３０Ｃなどにより構成されている。ラジアル方向変位センサ３０Ｃはロータ軸２１の径方向変位を検出する。そして、ラジアル方向変位センサ３０Ｃの出力に基づいて、ラジアル電磁石３０Ｂの励磁電流が制御され、ロータ軸２１が、径方向の所定位置で軸心周りに回転できるよう浮上支持される。

アキシャル磁気軸受３１は、ロータ軸２１の下端側の部位に取り付けられた円盤形状のアーマチュアディスク３１Ａと、アーマチュアディスク３１Ａを挟んで上下に対向するアキシャル電磁石３１Ｂと、ロータ軸２１の下端面から少し離れた位置に設置したアキシャル方向変位センサ３１Ｃなどにより構成されている。アキシャル方向変位センサ３１Ｃはロータ軸２１の軸方向変位を検出する。そして、アキシャル方向変位センサ３１Ｃの出力に基づいて、上下のアキシャル電磁石３１Ｂの励磁電流が制御され、ロータ軸２１が、軸方向の所定位置で軸心周りに回転できるよう浮上支持される。

そして、これらのラジアル磁気軸受３０やアキシャル磁気軸受３１を用いることにより、ロータ軸２１（及びロータ翼２０）が高速回転を行うにあたって摩耗がなく、寿命が長く、且つ、潤滑油を不要とした環境が実現されている。また、本実施形態においては、ラジアル方向変位センサ３０Ｃやアキシャル方向変位センサ３１Ｃを用いることにより、ロータ軸２１について、軸方向（Ｚ方向）周りの回転の方向（θz）のみ自由とし、その他の５軸方向であるＸ、Ｙ、Ｚ、θx、θyの方向についての位置制御が行われている。

さらに、ロータ軸２１の上部及び下部の周囲には、所定間隔をおいて半径方向の保護ベアリング（「保護軸受」、「タッチダウン（Ｔ／Ｄ）軸受」、「バックアップ軸受」などともいう）３２、３３が配置されている。これらの保護ベアリング３２、３３により、例えば万が一電気系統のトラブルや大気突入等のトラブルが生じた場合であっても、ロータ軸２１の位置や姿勢を大きく変化させず、回転円板２０ａ～２０ｅやその周辺部が損傷しないようになっている。

なお、ロータ軸２１や、ロータ軸２１と一体的に回転するロータ翼２０、ロータ円筒部２３、及び、モータ１６の回転子（符号省略）等を、例えば「ロータ部」、或は「回転部」等と総称することが可能である。

次に、前述した固定円板１９ａ～１９ｅや、固定円板１９ａ～１９ｅに設けられた山部６１ａ～６１ｅ、及び、溝部６２ａ～６２ｅ等について説明する。先ず、本実施形態では、前述したように、固定円板１９ａ～１９ｅと回転円板２０ａ～２０ｅが５組備えられている。

さらに、本実施形態では、固定円板１９ａ～１９ｅと回転円板２０ａ～２０ｅが、吸気部１２の側から排気部１３の側（図１中の上側から下側）に向かって、回転円板２０ａ、固定円板１９ａ、回転円板２０ｂ、固定円板１９ｂ、・・・、回転円板２０ｅ、固定円板１９ｅの順で交互に配置されている。

図２（ａ）は、図１中における固定円板１９ａ～１９ｅと回転円板２０ａ～２０ｅの一部を拡大して示している。さらに、図２（ａ）は、図１中におけるターボ分子ポンプ機構部１７の右側の部位を拡大して示している。なお、固定円板１９ａ～１９ｅと回転円板２０ａ～２０ｅは、本体ケーシング１４やロータ軸２１等の軸心を中心として線対称（図１中では左右対称）の構造を有していることから、ここでは図１中の右側の部位のみを図示し、左側の部位については図示を省略する。

図２（ａ）に示すように、各固定円板１９ａ～１９ｅにおける山部６１ａ～６１ｅは、固定円板１９ａ～１９ｅに一体に形成されている。さらに、図中の上方に示す吸気部１２の側（以下では「吸気側」や「上流側」などと称する）から数えて１枚目～４枚目の固定円板１９ａ～１９ｄにおいては、山部６１ａ～６１ｄは、吸気側（上流側）の板面６６と、排気部１３の側（以下では「排気側」や「下流側」などと称する）の板面６７の両方に形成されている。

また、吸気側（上流側）から数えて５枚目（排気側（下流側）から数えて１枚目）の固定円板１９ｅにおいては、吸気側（上流側）の板面６６のみに山部６１ｅが形成されており、排気側（下流側）の板面６７には、山部６１ｅが形成されていない。

ここで、以下では、各固定円板１９ａ～１９ｅについて、板面６６、６７の符号は共通とし、異なる固定円板１９ａ～１９ｅに対して、共通の符号（ここでは符号６６、６７）を付して説明を行う。また、図２（ａ）では、図面が煩雑になるのを避けるため、最も吸気側（上流側）に位置する固定円板１９ａと、最も排気側（下流側）に位置する固定円板１９ｅについてのみ板面６６、６７の符号を付し、その他の固定円板１９ｂ～１９ｄについては、板面６６、６７の符号の記載を省略している。

また、各固定円板１９ａ～１９ｅの各々の板面６６、６７（５枚目の固定円板１９ｅでは一方の板面６６のみ）には、図３（ａ）、（ｂ）に３枚目の固定円板１９ｃで例示するように、複数（ここでは８個）の山部（ここでは符号６１ｃ）が設けられている。

ここで、図３（ａ）は、固定円板１９ｃを、上流側の板面６６の側から軸方向に見た状態を概略的に（模式的に）示している。また、図３（ｂ）は、固定円板１９ｃを、下流側の板面６７の側から斜めに見た状態を概略的に示している。

さらに、本実施形態では、個々の固定円板１９ａ～１９ｅについては、板面６６、６７の違いに関わらず、すべての山部に共通の符号（符号６１ａ～６１ｅ）を付している。また、溝部６２ａ～６２ｅについても同様に、板面６６、６７の違いに関わらず、すべての溝部に共通の符号（符号６２ａ～６２ｅ）を付している。

各固定円板１９ａ～１９ｅにおいて、山部６１ａ～６１ｄは、円板状の本体部（円板状部）６８の両面である板面６６、６７から、それぞれ定められた所定の角度で突出している。また、詳細な説明は省略するが、本実施形態では、上流側から１枚目の固定円板１９ａについて、本体部６８の厚みは、基端側である外周側から、先端側である内周側に向かって、徐々に薄く変化している。

ここで、「外周側」は、固定円板１９ａ～１９ｃにおける本体部６８の法線方向（径方向）に係る外側を意味しており、「内周側」は、同じく各本体部６８の法線方向（径方向）に係る内側を意味している。さらに、固定円板１９ａ～１９ｅと回転円板２０ａ～２０ｅの相対的な回転方向は、直線的には「接線方向」、曲線的には「周方向」などとも称することが可能である。

また、２枚目～５枚目の固定円板１９ｂ～１９ｅについては、本体部６８の厚みは、ほぼ一定となっている。また、５枚の固定円板１９ａ～１９ｅについて、山部６１ａ～６１ｅの、本体部６８からの突出量は、一律ではなく、個々に異なっている。

各固定円板１９ａ～１９ｅや回転円板２０ａ～２０ｅについて、より具体的に説明すると、各固定円板１９ａ～１９ｅの本体部６８は、すべてが同じ厚みや、均一な厚みを有するよう加工されているわけではなく、個々に固有な厚みや傾斜を持って形成されている。

さらに、各固定円板１９ａ～１９ｄの本体部６８は、例えば本体ケーシング１４の内周面８１を基準として説明すれば、すべてが内周面８１から直角に張り出しているわけではない。そして、各本体部６８の上流側の板面６６や、下流側の板面６７には、内周面８１に対して、直角を下回る角度で傾斜しているものや、直角を上回る角度で傾斜しているものがある。

さらに、本実施形態では、上流側から１枚目や２枚目の固定円板１９ａ、１９ｂについて、山部６１ａ、６１ｂに係る突出量は、３枚目～５枚目の固定円板１９ｃ～１９ｅにおける山部６１ｃ～６１ｅの突出量に比べ、総じて大きくなっている。また、３枚目～５枚目の固定円板１９ｃ～１９ｅにおける山部６１ｃ～６１ｅについても、互いに突出量は同じではなく、３枚目～５枚目へ行くほど、総じて突出量が少なくなっている。

さらに、このように固定円板１９ａ～１９ｅにおける山部６１ａ～６１ｅの突出量が異なっていることから、固定円板１９ａ～１９ｅを間に受け入れる回転円板２０ａ～２０ｅの軸方向の間隔も、固定円板１９ａ～１９ｅのサイズに応じて、互いに異なっている。そして、回転円板２０ａ～２０ｅの間隔は、上流側から下流側へ行くほど小さくなっている。

ここで、上述の「固定円板１９ａ～１９ｅのサイズ」は、例えば、『一方の板面６６の山部６１ａ～６１ｅの先端から、他方の板面６７の山部６１ａ～６１ｅの先端までの距離（軸方向の距離）』、或いは、『固定円板１９ａ～１９ｅにおける、本体部６８の厚みと、両方の板面６６、６７（５枚目の固定円板１９ｅでは一方の板面６６）の山部６１ａ～６１ｅの突出量の合計』などと定義することが可能なものである。

そして、本実施形態では、この「固定円板１９ａ～１９ｅのサイズ」は、各固定円板１９ａ～１９ｅ毎に、ロータ２８に近い中央側から外周側の範囲に亘り、ほぼ同一（均一）となっている。

さらに、回転円板２０ａ～２０ｅについては、各々の回転円板２０ａ～２０ｅの厚みは、ロータ２８に近い中央側から外周側の範囲に亘り、ほぼ均一となっている。また、回転円板２０ａ～２０ｅの互いの厚みの関係は、ほぼ同一（共通）となっている。さらに、回転円板２０ａ～２０ｅの、ロータ２８からの突出量も、互いにほぼ同一（共通）となっており、回転円板２０ａ～２０ｅは、外周の端面が全周に亘り軸方向に揃った状態となっている。

次に、山部６１ａ～６１ｅや、溝部６２ａ～６２ｅについて、更に具体的に説明する。なお、固定円板１９ａ～１９ｅは、前述のように細部の形状や寸法等において異なっているが、ガス(プロセスガス)の圧縮原理においては同様な機能を発揮する。このため、ここでは図３（ａ）、（ｂ）に示す１つの固定円板（上流側から３枚目の固定円板１９ｃ）と、周囲の回転円板２０ｃ、２０ｄ等との関係についてのみ説明し、その他の固定円板１９ａ、１９ｂ、１９ｄ、１９ｅについては適宜説明を省略する。

図３（ａ）、（ｂ）に示す固定円板１９ｃは、前述のように、円板状の本体部６８や、複数（ここでは片面につき８個ずつ）の山部６１ｃ及び溝部６２ｃを有している。そして、固定円板１９ｃには、山部６１ｃや溝部６２によって、シグバーン型排気機構６０が形成されている。

ここで、本実施形態において「シグバーン型排気機構」の用語は、一方の板面６６における１つの溝部６２ｃを単位として用いることや、複数の溝部６２ｃを単位として用いることができるものとなっている。

また、「シグバーン型排気機構」の用語は、１つの固定円板１９ｃにおける上流側及び下流側の両板面６６、６７に跨った流路により構成される排気機構について用いることも可能である。さらに、「シグバーン型排気機構」の用語は、固定円板１９ｃと回転円板２０ｂ（或いは回転円板２０ｄ）との間の流路により構成される排気機構や、複数組の固定円板と回転円板とにより構成される排気機構について用いることも可能である。

さらに、図３（ｂ）に示すように、本体部６８の外周縁部には、本体ケーシング１４への固定に利用される立壁部（スペーサ）６９が、本体部６８に対してほぼ直角に均一な高さで形成されている。

図３（ｂ）では、固定円板１９ｃを、立壁部６９が本体部６８から上向きに延びるよう示しているが、図１や図２（ａ）、（ｂ）では、立壁部６９が本体部６８から下向きに延びるよう示している。つまり、図３（ｂ）では、本体部６８の上流側の板面６６が下方に向いており、下流側の板面６７が上方に向いているが、図１や図２（ａ）、（ｂ）では、本体部６８の上流側の板面６６が上方に向いており、下流側の板面６７が下方に向いている。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本体部６８の中央部には、ロータ２８等を通すための貫通穴７０が真円状に形成されている。さらに、山部６１ｃは、本体部６８の板面６６、６７において、本体部６８の中央を中心とした渦状に形成されている。そして、山部６１ｃは、貫通穴７０の周縁部から、立壁部６９の手前の部位に亘って滑らかな曲線を描きながら延びている。

ここで、図３（ａ）は、固定円板１９ｃの上流側を正面から見た状態を、模式的に示している。これに対し、図３（ｂ）は、下流側から固定円板１９ｃを斜めに見た状態を模式的に示している。そして、固定円板１９ｃを上流側から見た状態を示す図３（ａ）においては、上流側の板面６６に形成された山部６１ｃが実線により示されており、下流側の板面６７に形成された山部６１ｃが破線により示されている。また、図３（ａ）においては、立壁部６９の図示が省略されている。

立壁部６９は、本体ケーシング１４に組み付けられて、本体ケーシング１４の一部を構成している。さらに、立壁部６９の内周面が、前述した本体ケーシング１４の内周面８１の一部を構成している。そして、立壁部６９は、他の固定円板１９ａ、１９ｂ、１９ｄ、１９ｅにも形成されており、本体ケーシング１４に組み込まれることによって、固定円板１９ａ～１９ｅの軸方向における互いの間隔を規定するスペーサとしても機能している。

固定円板１９ｃの上流側の板面６６においては、実線の矢印Ｑでガス（プロセスガス）の移送方向を示すように、本体部６８の外周側が開始部６２ｃ２の側（流体導入側）となっており、本体部６８の内周側が終端部６２ｃ１の側（流体導出側）となっている。また、下流側の板面６７においては、破線の矢印Ｑでガスの移送方向を示すように、本体部６８の内周側が開始部６２ｃ２の側（流体導入側）となっており、本体部６８の内周側が終端部６２ｃ１の側（流体導出側）となっている。

ここで、図３（ａ）、（ｂ）における矢印Ｒは、相対的な回転変位に係る回転円板２０ｄ等の回転方向を示している。また、図３（ａ）では、図示が煩雑にならないよう、ロータ軸２１の外周を囲んだロータ２８の筒状部分（ロータ円筒部）にのみハッチングを付している。

さらに、本体部６８の外周側と内周側には、図２（ｂ）に示すように、ガスの流路に係る空間的な折り返し構造をもった折り返し部８６～８８が形成されている。まず、本体部６８の上流側の板面６６に関して、外周側の折り返し部８６は、２枚目の固定円板１９ｂにおける下流側の板面６７の溝部６２ｂと、上流側に面した回転円板（ここでは回転円板２０ｃ）と、３枚目の固定円板１９ｃにおける上流側の板面６６の溝部６２ｃとに跨るよう形成されている。

また、３枚目の固定円板１９ｃの内周側に関して、内周側の折り返し部８７は、固定円板１９ｃの本体部６８を挟んで、両板面６６、６７の溝部６２ｃを空間的に繋ぐように形成されている。

さらに、本体部６８の下流側の板面６７に関して、外周側の折り返し部８８は、下流側の板面６７の溝部６２ｃと、下流側に面した回転円板（ここでは回転円板２０ｄ）と、４枚目の固定円板１９ｄにおける上流側の板面６６の溝部６２ｄとに跨るよう形成されている。

上述した３枚目の固定円板１９ｃに係る外周側の折り返し部８６（及び８７）において、両板面６６、６７の各々の山部６１ｃに係る端面（以下では「外側端面」と称する）７１（図３（ａ）、（ｂ））は、板面６６、６７上に突出して露出している。さらに、固定円板１９ｃにおいて、山部６１ｃや溝部６２ｃは、それぞれの始点（開始部）を起点として、上流側の板面６６と下流側の板面６７とに、互いに同位相で形成されている。

このため、本体部６８の両板面６６、６７において、山部６１ｃの外側端面７１は、本体部６８の厚み方向に関して相互に逆向き突出しており、本体部６８の周方向に関して同じ位置に形成されている。そして、山部６１ｃにより仕切られた溝部６２ｃも、上流側の板面６６に設けられた溝部６２ｃの終端部６２ｃ１、及び、下流側の板面６７に設けられた溝部６２ｃの開始部６２ｃ２が、全体として周方向に重なるよう（本体部６８の厚さ方向に並ぶよう）位置し、互いに空間的に連続するよう形成されている。

さらに、この山部６１ｃの外側端面７１は、本体ケーシング１４の内周面８１に対向している。そして、各山部６１ｃの外側端面７１と、本体ケーシング１４の内周面８１との間隔Ｃｃ（図２（ｂ）、図３（ａ））は、固定円板１９ｃの本体部６８とこれに対向する回転円板（ここでは回転円板２０ｃ）の表面（ここでは下流側の板面７８）との距離（間隔）Ｈｃと関連性をもって定められている。

つまり、各山部６１ｃの外側端面７１と、本体ケーシング１４の内周面８１との間隔Ｃｃは、折り返し部８７の流路の幅と言えるものである。また、固定円板１９ｃに係る本体部６８と回転円板２０ｃとの距離Ｈｃは、シグバーン排気機構の流路の深さと言えるものである。以下では、上記間隔Ｃｃを「折り返し部の流路の幅Ｃｃ」と称し、山部の高さＨｃを、「シグバーン排気機構の流路の深さＨｃ」と称することとする。なお、シグバーン排気機構の流路の深さ（固定円板１９ｃに係る本体部６８と回転円板２０ｃとの距離）Ｈｃは、山部６１ｃの高さによって近似的に説明することも可能である。

固定円板１９ｃの全周に亘り、折り返し部の流路の幅Ｃｃは、シグバーン排気機構の流路の深さＨｃと同一となる程度に形成されている。ここでいうシグバーン排気機構の流路の深さＨｃとしては、山部６１ｃの外側端面７１の高さ（上流側の板面６６からの突出量）が採用されている。

そして、このシグバーン排気機構の流路の深さＨｃは２～３ｍｍ程度の範囲内の値（例えば２ｍｍ）となっており、折り返し部の流路の幅Ｃｃは、シグバーン排気機構の流路の深さＨｃと同一（同等）の値（例えば２ｍｍ）となっている。ここで、本発明は、必ずしも同一とすることに限られるわけではなく、後述するような効果的な圧縮作用が得られれば、例えば、Ｈｃを３ｍｍとし、Ｃｃを２ｍｍとするといったことなども可能である。
これらのような構造を実現することで、例えば前掲の特許文献３に記されるような、折返し部に突起を設ける場合と比較し、局所的な圧力上昇が抑制できることから生成物の低減の効果も期待できる。

さらに、本願発明は、シグバーン排気機構の流路の深さＨｃが幅方向（周方向或いは接線方向）に一定となるようにし、この深さＨｃと折り返し部の流路の幅Ｃｃを同一（同等）とすることに限定されない。例えば、同様な圧縮作用が得られれば、シグバーン排気機構の流路の深さＨｃが幅方向（周方向或いは接線方向）に変化するようにし、一部の深さ（Ｈｃ）にのみ一致するようにする、といったことも可能である。

また、本実施形態において、本体部６８の両板面６６、６７から突出している山部６１ｃは、その先端面７６を、全長に亘り、上流側の回転円板２０ｃと、上流側の回転円板２０ｄにそれぞれ対向させている。そして、山部６１ｃの先端面７６と、上流側の回転円板２０ｃとの間隔（符号省略）は、１ｍｍ程度となっている。

なお、ターボ分子ポンプ１０の運転時には、熱膨張により、折り返し部の流路の幅Ｃｃや、山部６１ｃの先端面７６と上流側の回転円板２０ｃとの間隔（符号省略）は、変動する。また、シグバーン排気機構の流路の深さＨｃも、熱膨張により変動する。

続いて、本体部６８の内周側（法線方向に係る内側）について説明する。図４に一部を拡大して模式的に示すように、両板面６６、６７の各々の山部６１ｃにおける、本体部６８の中央側の端面（以下では「内側端面」と称する）７２は、貫通穴７０の内周面（「本体部６８の内周面」ともいう）７３と段差なく滑らかに繋がっている。そして、２つの山部６１ｃの内側端面７２と、環状の本体部６８の内周面７３とが、滑らかに連続した十字状の曲面である連続面７４を形成している。

なお、図４には一か所のみ示しているが、他の山部６１ｃの内側端面７２が位置する部位でも同様に、連続面７４が形成されている。そして、本実施形態の固定円板１９ｃにおいて、連続面７４の数は８個となっている。

また、個々の連続面７４において、上流側の板面６６における山部６１ｃ（第１山部）の内側端面７２と、下流側の板面６７における山部６１ｃ（第２山部）の内側端面７２とが、本体部６８の厚み方向に関し、少なくとも一部において同一直線上に位置するよう配置されている。

ここでいう「少なくとも一部において同一直線上に位置する」の用語については、後述するような種々の態様を考えることができる。例えば、図５（ａ）に、例として、本体部６８の内周部（貫通穴７０に面した部分）の一部を内周側から外周側（法線方向の内側から外側）を見た状態を拡大して模式的に示すように、２つの山部６１ｃの側面（渦巻き状溝の側部）７５が、本体部６８の厚み方向において同一直線上（直線Ｓ上）に位置するような態様を例示することができる。図１～図３等に示す本実施形態では、この態様が採用されている。

しかし、上述の「少なくとも一部において同一直線上に位置する」については、これに限らず、例えば図５（ｂ）に示すように、両方の山部６１ｃの側面７５は、本体部６８の厚み方向において同一直線上（直線Ｓ上）に位置していないが、互いに部分的に共通の直線上（直線Ｔ上）に位置している、といった態様を例示することができる。

また、例えば図５（ｃ）に示すように、両方の山部６１ｃの位置を周方向に厚み分程度移動（「シフト」や「偏倚」などともいう）させ、所定の山部６１ｃの一方の側面（渦巻き状溝の側部）７５Ｂと、反対側に突出した山部６１ｃの他方の側面（渦巻き状溝の側部）７５Ａが共通の直線上（直線Ｕ上）に位置している、といった態様を例示することができる。このような態様は、例えば、逆向きの山部６１ｃの対角位置の側面（或いは稜線）が、固定円板１９ｃに係る周方向の同位相に位置する態様などと表現することができるものである。

さらに、図５（ｄ）に示すように、両方の山部６１ｃの厚みを異ならせるようなことも考えることができる。そして、このようにした場合には、例えば、一方の側面７５Ａは同一直線上（直線Ｓ上）に位置しているが、他方の側面７５Ｂは同一直線上（直線Ｓ上）に位置していない、といった態様を考えることが可能である。

また、図示は省略するが、３枚目の固定円板１９ｃにおける下流側の板面６７の外周側と、４枚目の固定円板１９ｄにおける上流側の板面６６の外周側との間でも、３枚目の固定円板１９ｃにおける山部６１ｃ（第１山部）の外側端面７１と、４枚目の固定円板１９ｄにおける山部６１ｄ（第２山部）の外側端面７１とが、同様に「少なくとも一部において同一直線上に位置する」よう配置されている。

互いの外側端面７１、７１の位置関係としては、前述した図５（ａ）における山部６１ｃと同様の態様が採用されている。そして、これに限らず、前述した図５（ｂ）～（ｄ）における山部６１ｃの態様と同様の態様を採用することが可能である。

このような山部６１ｃにより仕切られた溝部６２ｃは、より詳細に説明すれば、図３（ａ）、（ｂ）示すように、各板面６６、６７において、外周側が相対的に広幅（広い開口幅）となっている。さらに、溝部６２ｃは、内周側が相対的に狭幅（狭い開口幅）となっている。そして、溝部６２ｃは、いずれの板面６６、６７においても、２つの山部６１ｃにより仕切られ、本体部６８の中央を中心とした渦状に形成されている。

前述したように、溝部６２ｃは、本体部６８の両板面６６、６７において、互いに同位相で空間的な連続するよう形成されている。また、２枚目の固定円板１９ｂと３枚目の固定円板１９ｃの間は、同じく前述した折り返し部８６を介して連続している。さらに、３枚目の固定円板１９ｃにおける上流側の板面６６の溝部６２ｃと、下流側の板面６７に形成された溝部６２ｃとの間は、折り返し部８７を介して連続している。また、３枚目の固定円板１９ｃと４枚目の固定円板１９ｄの間は、折り返し部８８を介して連続している。

このような構造のターボ分子ポンプ１０の運転時には、前述のモータ１６が駆動され、回転円板２０ａ～２０ｅが回転する。そして、各固定円板１９ａ～１９ｅと、各回転円板２０ａ～２０ｅとの間での相対的な回転変位が行われる。さらに、図１や図２（ａ）中に多数の矢印Ｑ（一部のみ符号を付す）で示すように、吸気部１２からガス（プロセスガス）が吸引され、各固定円板１９ａ～１９ｅにおける上流側の板面６６を上流領域とし、下流側の板面６６を上流領域として、向かい合った回転円板２０ａ～２０ｅとの間でガスが移送される。

このようなガスの移送は、固定円板１９ａ～１９ｅと回転円板２０ａ～２０ｅとに気体分子を衝突させながら行われる。そして、移送されながら圧縮されたガスが、排気部１３から排気口２５へ進入し、排気口２５を介してポンプ本体１１から排出される。

具体的には、吸気部１２から吸引されたガスは、１枚目の回転円板２０ａと１枚目の固定円板１９ａの間、１枚目の固定円板１９ａと２枚目の回転円板２０ｂの間、２枚目の回転円板２０ｂと２枚目の固定円板１９ｂの間、２枚目の固定円板１９ｂと３枚目の回転円板２０ｃの間を通って、３枚目の固定円板１９ｃに到達する。さらに、３枚目の固定円板１９ｃに到達したガスは、３枚目の固定円板１９ｃと４枚目の回転円板２０ｄとの間、４枚目の回転円板２０ｄと５枚目の固定円板１９ｅとの間を通り、排気部１３に導出される。

また、３段目の固定円板１９ｃを例に挙げて説明すれば、移送されるガスは、固定円板１９ｃの上流側の板面６６において、外周側から溝部６２ｃに導入される。さらに、溝部６２ｃに導入されたガスは、本体部６８の外周側から内周側に向かって移送される。

溝部６２ｃは、前述したように外周側が相対的に広幅であり、内周側が相対的に狭幅となっている。そして、上流側の板面６６においては、溝部６２ｃは、流体導入側（開始部６２ｃ２である外周側）から流体導出側（終端部６２ｃ１である内周側）に向かって徐々に狭まるよう、山部６１ｃにより区画されている。さらに、溝部６２ｃは、山部６１ｃに接近した３枚目の回転円板２０ｃによっても、僅かな隙間（前述した１ｍｍ程度の間隔）を介在させながら区画されている。

また、上流側の板面６７においては、溝部６２ｃは、流体導入側（開始部６２ｃ２である内周側）から流体導出側（終端部６２ｃ１である外周側）に向かって徐々に狭まるよう、山部６１ｃにより区画されている。さらに、溝部６２ｃは、山部６１ｃに接近した４枚目の回転円板２０ｄによっても、僅かな隙間（前述した１ｍｍ程度の間隔）を介在させながら区画されている。

図２（ｂ）や図３（ａ）に示すように、３枚目の固定円板１９ｃの下流側の板面６７において、溝部６２ｃの終端部６２ｃ１では、山部６１ｃの外側端面７１が、折り返し部（８８）の流路の幅Ｃｃを残して、本体ケーシング１４の内周面８１に対向している。そして、溝部６２ｃは、この折り返し部（８８）の流路の幅Ｃｃの分の空間を介して、４枚目の固定円板１９ｄに繋がる折り返し部８８と、排気作用を途切れさせないよう、空間的に繋がっている。

このため、固定円板１９ｃと回転円板２０ｃとの間の相対的な回転変位に伴い、溝部６２ｃにガスが導入され、溝部６２ｃの内部では、拡散した気体分子に対し、回転円板２０ｃにより接線方向の運動量が与えられる。さらに、溝部６２ｃにより、気体分子に対し排気方向へ向けて優位な方向性が与えられて、排気が行われる。

そして、下流側の板面６７における外周側では、本体ケーシング１４の内周面８１を利用してガスの移送方向が折り返され、次段の固定円板（ここでは固定円板１９ｄ）の上流側の板面６６における溝部６２ｄに向けてガスが移送される。

このような構造のターボ分子ポンプ１０により、図６（ａ）に示すような圧力分布に係るシミュレーション結果が得られた。図６（ａ）は、固定円板１９ｃの下流側の板面６７における一部分の圧力分布を拡大し、模式的に示している。さらに、図６（ａ）に係るシミュレーション結果は、コンピュータ演算により得られたカラー画像をトレースして得られたものであり、元のカラー画像において色分けされた各圧力領域の境界部分を実線により示している。

圧力分布は、下流側の板面６７における外周側が相対的に高く、内周側が相対的に低いものとなっている。図６（ａ）では、１つの溝部６２ｃに関し、圧力領域の境界を白黒の線で模式的に描き、各圧力領域に符号Ｐｃ１～Ｐｃ１３を付したものである。このため、Ｐｃ１で示す領域の圧力が最も低く、Ｐｃ１、Ｐｃ２、・・・、Ｐｃ１２、Ｐｃ１３の順で徐々に（段階的に）圧力が高くなっている。そして、両端部の圧力領域Ｐｃ１、Ｐｃ１３の間には、概ね平行四辺形状や台形と言える形状の圧力領域（Ｐｃ２～Ｐｃ１２）がほぼ同等な幅で表れている。

最も外周側に位置する圧力領域Ｐｃ１３の形状（投影形状）は、外周側に先鋭な楔型と表現できるものとなっている。この楔型の圧力領域Ｐｃ１３は、上述のように、固定円板１９ｃの下流側の板面６７における最大圧力の領域（最大圧力領域）となっており、すべての溝部６２ｃに同様に表れている。そして、この最大圧力領域Ｐｃ１３は、本体ケーシング１４の内周面８１にまで及び、次段である４枚目の固定円板１９ｄとの間に形成された折り返し部８８の位置に届いて（到達して）いる。

したがって、この楔型の最大圧力領域Ｐｃ１３の存在により、本実施形態のターボ分子ポンプ１０では、溝部６２ｃ内のガスが、折り返し部８８での開放による圧力低下を生じることなく、次段の固定円板１９ｄの上流側の板面６６における溝部６２ｄへ供給されることとなる。なお、図６（ａ）では、図が煩雑になるのを防ぐため、１つの溝部６２ｃに関してのみ圧力分布を示しているが、シミュレーション結果においては、他のすべての溝部６２ｃについても同様な圧力分布が得られている。

これに対して、図６（ｂ）は、従来の構造におけるシミュレーション結果を示している。また、図６（ｂ）においては、本体ケーシング１１４の内径を、図６（ａ）における本体ケーシング１４の内径とほぼ同じサイズとして示している。

この図６（ｂ）に示す従来構造においても、内周側から外周側へ向けてガスが徐々に圧縮されている。しかし、固定円板１１９ｃにおける山部１６１ｃの外側端面１７１と、本体ケーシング１１４の内周面１８１との間隔（折り返し部の流路の幅に相当する）Ｃｃ０は、前述の実施形態における幅Ｃｃ（例えば２ｍｍ）に対して約５倍の１０ｍｍ程度となっている。

そして、従来構造による圧力分布においては、山部１６１ｃの外側端面１７１よりも大幅に手前の部位（内周寄りの部位）に、最大圧力領域Ｐｃ１００が表れている。この最大圧力領域Ｐｃ１００は、図６（ａ）に示す本実施形態の楔型の最大圧力領域Ｐｃ１３と比べると、形状が異なっている。さらに、最大圧力領域Ｐｃ１００の外側には、本体ケーシング１１４の内周面１８１に面し、最大圧力領域Ｐｃ１００よりも圧力が低下した領域（圧力低下領域）Ｐｃ１０１が発生している。

このため、従来構造においては、溝部１６２ｃの下流側端部（終端部に相当する）で、気体分子が散逸し、排気作用や圧縮作用が低下している。そして、溝部１６２ｃにおいてガスに与えられた「排気方向に優位な運動量」が、本実施形態に比べて、溝部１６２ｃの終端部において失われ易くなっている。ここで、「排気方向に優位な運動量」とは、溝部１６２ｃにおいて、排気方向（終端部方向）に優位になるよう気体分子に付与された運動量のことである。

以上説明したような本実施形態のターボ分子ポンプ１０によれば、例えば、固定円板１９ｃの下流側の板面６７において、溝部６２ｃの終端部６２ｃ１（流体導出側の端部）に、楔型の最大圧力領域Ｐｃ１３が形成される。このため、次段の溝部（ここでは４枚目の固定円板１９ｃの上流側の板面６６における溝部６２ｄ）にガスを流入させる前に、ガスの圧力が低下してしまうことを防止できる。そして、ガスの圧縮を、圧力損失が生じるのを防止しながら効果的に行うことができ、高い圧縮率を維持することが可能となる。

さらに、前掲の先行特許文献１～３で開示されているような、突出部（特許文献１の符号６００など）や、連通孔（特許文献２の符号５０１など）を設けて圧縮率を高めるようにしたタイプの真空ポンプと比べれば、突出部や連通孔を加工する必要がなく、その分低コストで、高い圧縮性を実現することが可能である。

さらに、本実施形態のターボ分子ポンプ１０によれば、運転時は熱膨張により、山部６１ｃと本体ケーシング１４との間隔Ｃｃが、状況によっては一層小さくなり、その場合には圧縮性能が高まることとなる。

また、シグバーン排気機構の流路の深さＨｃを基準として、折り返し部の流路の幅（山部６１ｃと本体ケーシング１４との間隔）Ｃｃを決定するという技術思想により、幅Ｃｃの決定に明確な指針を与えることができる。そして、ターボ分子ポンプ１０の開発や設計において試行錯誤を繰り返す必要がなくなり、開発期間や設計期間の短縮が可能となる。

ここで、前述のような楔型の最大圧力領域Ｐｃ１３が形成されることについては、以下のように説明することも可能である。例えば、仮に、折り返し部の流路の幅Ｃｃを、図６（ｂ）に示す従来構造のように１０ｍｍ程度とした場合は、この幅Ｃｃが、山部６１ｃの先端面７６と、下流側の回転円板２０ｄとの間隔（例えば１ｍｍ以下）と比べて過大となる。そして、溝部６２ｃの外周側において、ガス分子の拡散が生じ易くなり、折り返し部８８での圧力低下の度合いが大きくなる。

しかし、本実施形態のように、折り返し部の流路の幅Ｃｃを、シグバーン排気機構の流路の深さＨｃを基準として定め、幅Ｃｃと深さＨｃを同程度とすることにより、溝部６２ｃと、下流側に面する回転円板２０ｄとの間の気密性に近い気密性を、折り返し部の流路の幅Ｃｃについても確保できる。この結果、溝部６２ｃの流体導出側端部（終端部６２ｃ１）に楔型の圧力領域が形成され、良好な圧縮性を実現することが可能となる。

また、本実施形態では、保護ベアリング３２、３３によりロータ軸２１の姿勢を維持するようになっているので、山部６１ｃと本体ケーシング１４との間隔Ｃｃを狭めても、間隔Ｃｃを容易に保つことができる。

また、本実施形態のターボ分子ポンプ１０によれば、図５（ａ）に示すように、固定円板１９ｃの上流側の板面６６と、下流側の板面６７のそれぞれに、山部６１ｃが突出するよう形成されている。さらに、溝部６２ｃの流体導出側の端部（ここでは外周側の端部）において、上流側の板面６６の山部６１ｃ（第１山部）と、下流側の板面６７の山部６１ｃ（第２山部）とが、本体部６８の厚み方向において同一直線上（直線Ｓ上）に位置するよう配置されている。

このため、３枚目の固定円板１９ｃの、内周側の折り返し部８７において、上流側の板面６７で圧縮されたガスの、下流側の板面６７への受け渡しを、圧力損失が生じるのを防止しながら良好に行うことが可能である。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。例えば、ここでは３枚目の固定円板１９ｃを中心として説明した。そして、３枚目の固定円板１９ｃについてのみ、これまでに説明したような各種の構造を採用することが可能である。

しかし、これに限らず、他の固定円板（ここでは１枚目、２枚目、４枚目の固定円板１９ａ、１９ｂ、１９ｄ）のいずれか一部、又はすべてについても、同様な構成を採用することが可能である。そして、折り返し部の流路の幅（Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｄ（図示略））を、対応するシグバーン排気機構の流路の深さ（Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｄ（図示略））と関係付け、当該関係を、前述した幅Ｃｃや深さＨｃと同様（少なくとも部分的に同一）とすることが可能である。

また、１つの固定円板の１つの板面（例えば、３枚目の固定円板１９ｃの下流側の板面６７など）についてのみ、本願の発明に係る構造を採用することも可能である。

また、前述したような、折り返し部の流路の幅Ｃｃと、シグバーン排気機構の流路の深さＨｃとの関係を、固定円板１９ｃの内周側に適用することも可能である。つまり、折り返し部が、回転円板の外周側及び固定円板の内周側のうち少なくとも一方に形成されているようにすることが可能である。そして、幅Ｃｃと深さＨｃの関係を固定円板１９ｃの内周側に適用した場合には、前述した連続面７４と、ロータ２８の外周面（符号省略）との間隔を、山部６１ｃの内側端面７２の高さと関連付け、同程度（少なくとも部分的に同一）となるように、２～３ｍｍ程度とすることが可能である。

さらに、このような折り返し部の流路の幅の狭小化を、外周側のみ（或いは内周側のみ）で行うことや、外周側と内周側とで併用することなども可能である。

また、山部６１ｃや溝部６２ｃを形成する対象は、固定円板（ここでは固定円板１９ｃ）に限らず、回転円板とすることも可能である。さらに、山部６１ｃや溝部６２ｃが形成された固定円板と、回転円板とを混在させることも可能である。例えば、回転円板の片方の板面と、固定円板の片方の板面に、それぞれ山部６１ｃや溝部６２ｃを形成することも可能である。さらに、回転円板を挟んだ上下（上流側及び下流側）の固定円板の、回転円板を向いた片面のみに山部６１ｃや溝部６２ｃを設けることなども可能である。

また、排気機構部１５を、ポンプ機構としてのターボ分子ポンプ機構部１７と、ネジ溝排気機構であるネジ溝ポンプ機構部（図示略）とにより構成された複合型のものとすることが可能である。この場合、ネジ溝ポンプ機構部（図示略）としては一般的な種々のものを採用可能である。

例えば、ネジ溝ポンプ機構部（図示略）は、ロータ円筒部（図示略）とネジステータ（図示略）を備えたものとすることができる。そして、回転円板２０ａ～２０ｅの回転に伴い、ネジ溝ポンプ機構部（図示略）の側へガスの移送が行われ、ネジ溝ポンプ機構部（図示略）においてガスが圧縮され、圧縮されたガスが排気部１３から排気口２５へ進入し、排気口２５を介してポンプ本体１１から排出されるようにすることが可能である。

１０ ターボ分子ポンプ（真空ポンプ）
１４ 本体ケーシング
１９ｃ ３枚目の固定円板
２０ｄ ４枚目の回転円板
２８ ロータ
６０ シグバーン排気機構
６１ｃ 山部
６２ｃ 渦巻き状溝部（渦巻き状溝）
６２ｃ１ 渦巻き状溝部の終端部
６２ｃ２ 渦巻き状溝部の開始部
６６ 本体部の上流側の板面（上流側の面）
６７ 本体部の下流側の板面（下流側の面）
６８ 本体部
７１ 山部の外側端面（山部の端面）
７２ 山部の内側端面（山部の端面）
７５、７５Ａ、７５Ｂ 山部の側面（渦巻き状溝の側部）
８１ 本体ケーシングの内周面（対向部品の周面）
８７ 折り返し部
Ｃｃ 折り返し部の流路の幅
Ｈｃ シグバーン排気機構の流路の深さ

Claims (6)

1. 回転円板と固定円板の少なくともどちらか一方に渦巻き状溝が設けられたシグバーン排気機構を複数備え、
   前記シグバーン排気機構の少なくとも一部は、前記回転円板または前記固定円板の上流側と下流側の両面に設けられた真空ポンプにおいて、
   前記上流側に設けられた渦巻き状溝の終端部、及び、前記下流側に設けられた渦巻き状溝の開始部が少なくとも一部において周方向に重なるよう位置し、
   前記上流側と前記下流側との折り返し部の流路の幅は、前記シグバーン排気機構の流路の深さを基準とし、前記前記シグバーン排気機構の流路の少なくとも一部の深さに一致するよう定められ、
   連続した複数の前記折り返し部について、少なくとも一部の前記折り返し部の流路の幅が、前記回転円板の回転軸に係る上流側から下流側へ順に小さくなっていることを特徴とする真空ポンプ。
2. 前記終端部における前記渦巻き状溝の側部と、前記開始部における前記渦巻き状溝の側部とが、少なくとも一部において同一直線上に位置することを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
3. 前記折り返し部が、前記回転円板の外周側及び前記固定円板の内周側のうち少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプ。
4. 回転円板と固定円板の少なくともどちらか一方に渦巻き状溝が設けられたシグバーン排気機構を複数備え、
   前記シグバーン排気機構の少なくとも一部は、前記回転円板または前記固定円板の上流側と下流側の両面に設けられた真空ポンプに用いられる真空ポンプ構成部品において、
   前記上流側に設けられた渦巻き状溝の終端部、及び、前記下流側に設けられた渦巻き状溝の開始部が少なくとも一部において周方向に重なるよう位置し、
   前記上流側と前記下流側との折り返し部の流路の幅は、前記シグバーン排気機構の流路の深さを基準とし、前記前記シグバーン排気機構の流路の少なくとも一部の深さに一致するよう定められ、
   連続した複数の前記折り返し部について、少なくとも一部の前記折り返し部の流路の幅が、前記回転円板の回転軸に係る上流側から下流側へ順に小さくなっていることを特徴とする真空ポンプ構成部品。
5. 前記終端部における前記渦巻き状溝の側部と、前記開始部における前記渦巻き状溝の側部とが、少なくとも一部において同一直線上に位置することを特徴とする請求項４に記載の真空ポンプ構成部品。
6. 前記折り返し部が、前記回転円板及び前記固定円板のうち少なくとも一方における内周側及び外周側のうち少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の真空ポンプ構成部品。