JPH1193878A - 多段式真空ポンプ - Google Patents
多段式真空ポンプInfo
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- JPH1193878A JPH1193878A JP9257183A JP25718397A JPH1193878A JP H1193878 A JPH1193878 A JP H1193878A JP 9257183 A JP9257183 A JP 9257183A JP 25718397 A JP25718397 A JP 25718397A JP H1193878 A JPH1193878 A JP H1193878A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多段式真空ポンプにおいて、ポンプの寿命を
低下させることなく確実に所定の排気流量を確保するこ
と。 【課題を解決するための手段】多段式真空ポンプにおい
て、真空室側から少なくとも１段目の単段ポンプを複数
個並列に配置したこと。
低下させることなく確実に所定の排気流量を確保するこ
と。 【課題を解決するための手段】多段式真空ポンプにおい
て、真空室側から少なくとも１段目の単段ポンプを複数
個並列に配置したこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多段式真空ポンプに関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、複数の単段真空ポンプを複数段に
構成した多段式真空ポンプとして特開平７−３０５６８
９号公報に示されたごときものがある。これは、吸気口
及び排気口を備え内部に該吸気口及び該排気口が連通す
るポンプ室を形成するケーシングとポンプ室内に配置さ
れ回転駆動することにより吸気口側の流体を排気口側に
圧送可能なロータユニットとを備える複数の単段真空ポ
ンプを備え、隣り合う単段ポンプの吸気口と排気口とを
導管により一列に直列接続し、一端に位置する単段真空
ポンプの吸気口を真空室に連通させ、他端に位置する単
段真空ポンプの排気口を大気開放してなる多段式真空ポ
ンプである。
構成した多段式真空ポンプとして特開平７−３０５６８
９号公報に示されたごときものがある。これは、吸気口
及び排気口を備え内部に該吸気口及び該排気口が連通す
るポンプ室を形成するケーシングとポンプ室内に配置さ
れ回転駆動することにより吸気口側の流体を排気口側に
圧送可能なロータユニットとを備える複数の単段真空ポ
ンプを備え、隣り合う単段ポンプの吸気口と排気口とを
導管により一列に直列接続し、一端に位置する単段真空
ポンプの吸気口を真空室に連通させ、他端に位置する単
段真空ポンプの排気口を大気開放してなる多段式真空ポ
ンプである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記説明した従来の多
段式真空ポンプは、単段真空ポンプを一列に直列接続し
てなるので、同一性能の単段真空ポンプを使用して排気
流量を増加させるためには、各単段真空ポンプのロータ
ユニットの回転数を高くする方法が考えられる。
段式真空ポンプは、単段真空ポンプを一列に直列接続し
てなるので、同一性能の単段真空ポンプを使用して排気
流量を増加させるためには、各単段真空ポンプのロータ
ユニットの回転数を高くする方法が考えられる。
【０００４】しかしながら、ポンプの回転数の上昇には
限界があり、所定の排気流量を実現することができない
ことが起こり得るばかりでなく、仮に所定の排気流量を
実現できたとしても、高速回転が原因でポンプの寿命を
著しく低下させる恐れがある。
限界があり、所定の排気流量を実現することができない
ことが起こり得るばかりでなく、仮に所定の排気流量を
実現できたとしても、高速回転が原因でポンプの寿命を
著しく低下させる恐れがある。
【０００５】ゆえに、本発明は、上記実情に鑑みてなさ
れたものであり、多段式真空ポンプにおいて、ポンプの
寿命を低下させることなく所定の排気流量を確保するこ
とを技術的課題とするものである。
れたものであり、多段式真空ポンプにおいて、ポンプの
寿命を低下させることなく所定の排気流量を確保するこ
とを技術的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するためになされた請求項１の発明は、吸気口及び排
気口を備え内部に該吸気口及び該排気口が連通するポン
プ室を形成するケーシングと前記ポンプ室内に配置され
回転駆動することにより前記吸気口側の流体を前記排気
口側に圧送可能なロータユニットとを備える複数の単段
真空ポンプを備え、隣り合う前記単段真空ポンプの吸気
口と排気口とを接続して複数段に構成し、一端に位置す
る単段真空ポンプの吸気口を真空室に連通させ、他端に
位置する単段真空ポンプの排気口を大気開放してなる多
段式真空ポンプにおいて、真空室側から少なくとも１段
目の単段ポンプを複数個並列に配置したことを特徴とす
る多段式真空ポンプとしたことである。
決するためになされた請求項１の発明は、吸気口及び排
気口を備え内部に該吸気口及び該排気口が連通するポン
プ室を形成するケーシングと前記ポンプ室内に配置され
回転駆動することにより前記吸気口側の流体を前記排気
口側に圧送可能なロータユニットとを備える複数の単段
真空ポンプを備え、隣り合う前記単段真空ポンプの吸気
口と排気口とを接続して複数段に構成し、一端に位置す
る単段真空ポンプの吸気口を真空室に連通させ、他端に
位置する単段真空ポンプの排気口を大気開放してなる多
段式真空ポンプにおいて、真空室側から少なくとも１段
目の単段ポンプを複数個並列に配置したことを特徴とす
る多段式真空ポンプとしたことである。
【０００７】これによれば、単段真空ポンプを複数段で
構成した多段式真空ポンプにおいて、真空室側から少な
くとも１段目の単段ポンプを複数個並列に配置したの
で、多段式真空ポンプを駆動した際に、真空室内の流体
は複数個並列に配置された１段目のポンプのそれぞれか
ら排気されるものである。
構成した多段式真空ポンプにおいて、真空室側から少な
くとも１段目の単段ポンプを複数個並列に配置したの
で、多段式真空ポンプを駆動した際に、真空室内の流体
は複数個並列に配置された１段目のポンプのそれぞれか
ら排気されるものである。
【０００８】従来の多段式真空ポンプにおいて、各段の
ポンプの掃気容量が同一の場合、各段における真空ポン
プの断熱圧縮熱量を均一にするため、真空室側に近い方
の段のポンプの回転数を大きく、大気側に近い方の段の
ポンプの回転数を小さくする必要がある。このため排気
流量を大きくすると、真空室側に近い段のポンプの回転
数は極めて大きい値に設定しなければならず、ポンプの
性能上実現不可能な場合もあり得、またかりに実現され
たとしてもポンプの寿命を著しく低下させてしまう。こ
れに対し、本発明では、真空側から少なくとも１段目の
単段ポンプを複数個並列に配置しているので、並列配置
された段における複数のポンプ全体で所定の排気流量を
確保すればよく、相対的に１個あたりのポンプにおける
確保すべき排気流量を小さくすることができ、並列配置
された段におけるポンプの回転数を小さくすることがで
きる。従って、ポンプの寿命を低下させずに且つ確実に
充分な排気流量を得ることができるものである。
ポンプの掃気容量が同一の場合、各段における真空ポン
プの断熱圧縮熱量を均一にするため、真空室側に近い方
の段のポンプの回転数を大きく、大気側に近い方の段の
ポンプの回転数を小さくする必要がある。このため排気
流量を大きくすると、真空室側に近い段のポンプの回転
数は極めて大きい値に設定しなければならず、ポンプの
性能上実現不可能な場合もあり得、またかりに実現され
たとしてもポンプの寿命を著しく低下させてしまう。こ
れに対し、本発明では、真空側から少なくとも１段目の
単段ポンプを複数個並列に配置しているので、並列配置
された段における複数のポンプ全体で所定の排気流量を
確保すればよく、相対的に１個あたりのポンプにおける
確保すべき排気流量を小さくすることができ、並列配置
された段におけるポンプの回転数を小さくすることがで
きる。従って、ポンプの寿命を低下させずに且つ確実に
充分な排気流量を得ることができるものである。
【０００９】また、上記技術的課題を解決するにあた
り、請求項２の発明のように、同一段において並列配置
した複数の単段ポンプは、それぞれ同一の掃気容積を有
することが好ましい。
り、請求項２の発明のように、同一段において並列配置
した複数の単段ポンプは、それぞれ同一の掃気容積を有
することが好ましい。
【００１０】これによれば、並列配置した複数の単段ポ
ンプはそれぞれ同一掃気容積であり、ポンプの大きさが
同じであるので、レイアウトし易く、またコンパクトな
配列が可能となるものである。
ンプはそれぞれ同一掃気容積であり、ポンプの大きさが
同じであるので、レイアウトし易く、またコンパクトな
配列が可能となるものである。
【００１１】また、請求項３の発明は、同一段において
並列配置した複数の単段ポンプの前記ロータユニット
は、それぞれ同一の回転数に制御されることを特徴とす
る多段式真空ポンプとしたことである。
並列配置した複数の単段ポンプの前記ロータユニット
は、それぞれ同一の回転数に制御されることを特徴とす
る多段式真空ポンプとしたことである。
【００１２】これによれば、並列配置した複数の単段ポ
ンプのロータユニットは同一回転数に制御されるので、
これらを駆動する駆動源にかかる負荷が小さくなり、ポ
ンプ全体の消費電力を節約することができるものであ
る。
ンプのロータユニットは同一回転数に制御されるので、
これらを駆動する駆動源にかかる負荷が小さくなり、ポ
ンプ全体の消費電力を節約することができるものであ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１４】（第１実施形態例）図１は、本発明の第１
実施形態例である多段式真空ポンプの概略図である。図
に示すように、本例における多段式真空ポンプは、５個
の単段真空ポンプ（第１−１ポンプ１３ａ、第１−２ポ
ンプ１３ｂ、第２ポンプ１４、第３ポンプ１５、第４ポ
ンプ１６）を備える４段の多段式真空ポンプであり、一
端に位置する第１−１ポンプ１３ａ及び第１−２ポンプ
１３ｂの吸気口に連通する導管１７ａ及び１７ｂを真空
室（図示せず）に連通させ、他端に位置する第４ポンプ
１６の排気口に連通する導管２１を大気開放してなり、
真空室側から１段目の第１−１ポンプ１３ａ、第１−２
ポンプ１３ｂを２個並列に配置したものである。
実施形態例である多段式真空ポンプの概略図である。図
に示すように、本例における多段式真空ポンプは、５個
の単段真空ポンプ（第１−１ポンプ１３ａ、第１−２ポ
ンプ１３ｂ、第２ポンプ１４、第３ポンプ１５、第４ポ
ンプ１６）を備える４段の多段式真空ポンプであり、一
端に位置する第１−１ポンプ１３ａ及び第１−２ポンプ
１３ｂの吸気口に連通する導管１７ａ及び１７ｂを真空
室（図示せず）に連通させ、他端に位置する第４ポンプ
１６の排気口に連通する導管２１を大気開放してなり、
真空室側から１段目の第１−１ポンプ１３ａ、第１−２
ポンプ１３ｂを２個並列に配置したものである。
【００１５】第１−１ポンプ１３ａ、第２ポンプ１４、
第３ポンプ１５、第４ポンプ１６の詳細構成を図３に示
す。図３において、真空ポンプは、吸気口１１及び排気
口１２を備え内部に該吸気口１１及び該排気口１２が連
通するポンプ室３１を形成するケーシング１０と、ポン
プ室３１内に配置された駆動ロータ８及び従動ロータ９
とよりなるロータユニット８、９と、駆動ロータ８に駆
動軸１で連結した駆動側タイミングギア４及び従動ロー
タ９に従動軸２で連結した従動側タイミングギア５とよ
りなるタイミングギアユニット４、５と、駆動側タイミ
ングギア４の外周に形成された歯部に噛合して配置され
た第１ギア６と、第１ギア６にモータ軸３で連結された
駆動モータ７とを備えるものである。
第３ポンプ１５、第４ポンプ１６の詳細構成を図３に示
す。図３において、真空ポンプは、吸気口１１及び排気
口１２を備え内部に該吸気口１１及び該排気口１２が連
通するポンプ室３１を形成するケーシング１０と、ポン
プ室３１内に配置された駆動ロータ８及び従動ロータ９
とよりなるロータユニット８、９と、駆動ロータ８に駆
動軸１で連結した駆動側タイミングギア４及び従動ロー
タ９に従動軸２で連結した従動側タイミングギア５とよ
りなるタイミングギアユニット４、５と、駆動側タイミ
ングギア４の外周に形成された歯部に噛合して配置され
た第１ギア６と、第１ギア６にモータ軸３で連結された
駆動モータ７とを備えるものである。
【００１６】駆動ロータ８及び従動ロータ９よりなるロ
ータユニット８、９は、該駆動ロータ８及び従動ロータ
９がそれぞれポンプ室３１内で同期回転することで吸気
口１１側の流体を排気口１２側に圧送するためのもので
ある。
ータユニット８、９は、該駆動ロータ８及び従動ロータ
９がそれぞれポンプ室３１内で同期回転することで吸気
口１１側の流体を排気口１２側に圧送するためのもので
ある。
【００１７】駆動側タイミングギア４及び従動側タイミ
ングギア５よりなるタイミングギアユニット４、５は、
駆動ロータ８及び従動ロータ９をそれぞれ所定の位相差
を保った状態で同回転速度で逆回転させるためのもので
ある。
ングギア５よりなるタイミングギアユニット４、５は、
駆動ロータ８及び従動ロータ９をそれぞれ所定の位相差
を保った状態で同回転速度で逆回転させるためのもので
ある。
【００１８】また、図より明らかなように、ポンプ室３
１は、図示左側に吸気口１１が、図示右側に排気口１２
が連通された断面略楕円状を呈している。略楕円状のポ
ンプ室３１内に繭型の駆動ロータ８及び従動ロータ９が
配置され、この駆動ロータ８及び従同ロータ９は互いに
９０°位相をずらせた状態とされている。
１は、図示左側に吸気口１１が、図示右側に排気口１２
が連通された断面略楕円状を呈している。略楕円状のポ
ンプ室３１内に繭型の駆動ロータ８及び従動ロータ９が
配置され、この駆動ロータ８及び従同ロータ９は互いに
９０°位相をずらせた状態とされている。
【００１９】上記構成の真空ポンプにおいて、駆動モー
タ７が駆動し、モータ軸３が回転駆動する。すると、こ
の回転駆動力はモータ軸３に連結された第１ギア６に伝
達され、第１ギア６が回転駆動する。第１ギア６は、外
周に形成された歯部で駆動側タイミングギア４に噛合わ
されているので、回転駆動力はこの駆動側タイミングギ
ア４に伝達され、駆動側タイミングギア４が第１ギアと
は逆方向に回転駆動する。駆動側タイミングギア４が回
転駆動することにより、該駆動側タイミングギア４に連
結された駆動軸１及び、該駆動軸１に連結固定された駆
動ロータ８に駆動力が伝達され、これらは一体に回転す
る。一方、駆動側タイミングギア４は、外周に形成され
た歯部で従動側タイミングギア５に噛合わされているの
で、回転駆動力は駆動側タイミングギア４から従動側タ
イミングギア５にも伝達され、従動側タイミングギア５
が駆動側タイミングギア４とは逆方向に回転駆動する。
従動側タイミングギア５が回転駆動することにより、該
従動側タイミングギア５に連結された従動軸２及び、該
従動軸２に連結固定された従動ロータ９に駆動力が伝達
され、これらは一体に回転する。このため、駆動ロータ
８及び従動ロータ９は互いに９０°の位相差を保ちなが
ら逆方向に同速度で回転し、吸気口１１側の流体がロー
タにより掻き出され、排気口１２側に圧送されるもので
ある。
タ７が駆動し、モータ軸３が回転駆動する。すると、こ
の回転駆動力はモータ軸３に連結された第１ギア６に伝
達され、第１ギア６が回転駆動する。第１ギア６は、外
周に形成された歯部で駆動側タイミングギア４に噛合わ
されているので、回転駆動力はこの駆動側タイミングギ
ア４に伝達され、駆動側タイミングギア４が第１ギアと
は逆方向に回転駆動する。駆動側タイミングギア４が回
転駆動することにより、該駆動側タイミングギア４に連
結された駆動軸１及び、該駆動軸１に連結固定された駆
動ロータ８に駆動力が伝達され、これらは一体に回転す
る。一方、駆動側タイミングギア４は、外周に形成され
た歯部で従動側タイミングギア５に噛合わされているの
で、回転駆動力は駆動側タイミングギア４から従動側タ
イミングギア５にも伝達され、従動側タイミングギア５
が駆動側タイミングギア４とは逆方向に回転駆動する。
従動側タイミングギア５が回転駆動することにより、該
従動側タイミングギア５に連結された従動軸２及び、該
従動軸２に連結固定された従動ロータ９に駆動力が伝達
され、これらは一体に回転する。このため、駆動ロータ
８及び従動ロータ９は互いに９０°の位相差を保ちなが
ら逆方向に同速度で回転し、吸気口１１側の流体がロー
タにより掻き出され、排気口１２側に圧送されるもので
ある。
【００２０】尚、第１−２ポンプ１３ｂの構成は、基本
的には上記で説明した単段真空ポンプと同じであるが、
このポンプ１３ｂ自体に駆動モータは備えておらず、第
１−１ポンプ１３ａの駆動モータ７により駆動される第
１ギア６の回転駆動力を第２ギア２３で受け、この第２
ギアと真空ポンプ１３ｂの駆動側タイミングギア４ｂと
を噛み合わすことによって駆動力を得るものである。こ
のように構成することによって、第１−１ポンプ１３ａ
及び第１−２ポンプ１３ｂ内のロータユニットの回転数
は、それぞれ同一の回転数になるように第１ギア６と第
２ギア２３との噛合いで制御されるものである。
的には上記で説明した単段真空ポンプと同じであるが、
このポンプ１３ｂ自体に駆動モータは備えておらず、第
１−１ポンプ１３ａの駆動モータ７により駆動される第
１ギア６の回転駆動力を第２ギア２３で受け、この第２
ギアと真空ポンプ１３ｂの駆動側タイミングギア４ｂと
を噛み合わすことによって駆動力を得るものである。こ
のように構成することによって、第１−１ポンプ１３ａ
及び第１−２ポンプ１３ｂ内のロータユニットの回転数
は、それぞれ同一の回転数になるように第１ギア６と第
２ギア２３との噛合いで制御されるものである。
【００２１】次に、上記構成の各ポンプを備えた多段式
真空ポンプ全体の配置構成について図１に基づいて説明
する。図示せぬ真空室は導管１７ａにより第１−１ポン
プ１３ａの吸気口に連通されるとともに、導管１７ｂに
より第１−２ポンプ１３ｂの吸気口にも連通される。第
１−１ポンプ１３ａの排気口に連通する導管１８ａ及び
第１−２ポンプ１３ｂの排気口に連通する導管１８ｂと
はその下流側で合流し、導管１８として第２ポンプ１４
の吸気口に連通する。第２ポンプ１４の排気口と第３ポ
ンプ１５の吸気口は導管１９により連通され、第３ポン
プ１５の排気口と第４ポンプ１６の吸気口は導管２０に
より連通されている。そして、第４ポンプ１６の排気口
は導管２１で大気に開放されているものである。
真空ポンプ全体の配置構成について図１に基づいて説明
する。図示せぬ真空室は導管１７ａにより第１−１ポン
プ１３ａの吸気口に連通されるとともに、導管１７ｂに
より第１−２ポンプ１３ｂの吸気口にも連通される。第
１−１ポンプ１３ａの排気口に連通する導管１８ａ及び
第１−２ポンプ１３ｂの排気口に連通する導管１８ｂと
はその下流側で合流し、導管１８として第２ポンプ１４
の吸気口に連通する。第２ポンプ１４の排気口と第３ポ
ンプ１５の吸気口は導管１９により連通され、第３ポン
プ１５の排気口と第４ポンプ１６の吸気口は導管２０に
より連通されている。そして、第４ポンプ１６の排気口
は導管２１で大気に開放されているものである。
【００２２】また、第１段目において並列配置した第１
−１ポンプ１３ａと第１−２ポンプ１３ｂとは同じ単段
真空ポンプ、つまり同じ掃気容量を持ったポンプを使用
する。
−１ポンプ１３ａと第１−２ポンプ１３ｂとは同じ単段
真空ポンプ、つまり同じ掃気容量を持ったポンプを使用
する。
【００２３】上記構成の多段式真空ポンプにおいて、各
ポンプを駆動させると、各ポンプのロータが所定の回転
数で回転する。そして、図示せぬ真空室内の流体はまず
第１−１ポンプ１３ａにより導管１７ａから導管１８ａ
に入るとともに、第１−２ポンプ１３ｂにより導管１７
ｂから導管１８ｂに入る。導管１８ａ及び導管１８ｂに
導入された流体はその下流で合流して導管１８に入り、
さらに第２ポンプ１４によって導管１９へ、導管１９か
ら第３ポンプ１５によって導管２０に、導管２０から第
４ポンプによって導管２１へと順次圧送され、導管２１
から大気に放出される。このようにして順次真空室内の
流体が外部に運び込まれ、真空室内を真空にすることが
できるものである。
ポンプを駆動させると、各ポンプのロータが所定の回転
数で回転する。そして、図示せぬ真空室内の流体はまず
第１−１ポンプ１３ａにより導管１７ａから導管１８ａ
に入るとともに、第１−２ポンプ１３ｂにより導管１７
ｂから導管１８ｂに入る。導管１８ａ及び導管１８ｂに
導入された流体はその下流で合流して導管１８に入り、
さらに第２ポンプ１４によって導管１９へ、導管１９か
ら第３ポンプ１５によって導管２０に、導管２０から第
４ポンプによって導管２１へと順次圧送され、導管２１
から大気に放出される。このようにして順次真空室内の
流体が外部に運び込まれ、真空室内を真空にすることが
できるものである。
【００２４】一般的に、多段真空ポンプにおいて、各段
のポンプの掃気容積が等しい場合、各段のポンプにおけ
る仕事量、即ち断熱圧縮熱量をできるだけ均一にするた
め、真空室に近い側のポンプ程回転数を大きくする必要
がある。即ち、各段のポンプの回転数を真空室側に近い
段からＮ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 、・・・とすると、Ｎ1
＞Ｎ2 ＞Ｎ3 ＞Ｎ4 ＞・・・という関係となる。このた
め真空室に最も近い第１段目のポンプの回転数Ｎ1 が最
も大きくなる。ここで、多段式真空ポンプの排気流量を
例えば２倍にしようとすると、各段のポンプの回転数を
約２倍（厳密にいうと２倍以上？）にしなければならな
い。従って、第１段目のポンプの回転数は２Ｎ1 とな
り、極めて高い回転数となる。この極めて高い回転数
は、ポンプの性能上実現できない場合もあり、また仮に
実現できたとしても、ポンプの寿命を著しく低下させる
ことにもなる。
のポンプの掃気容積が等しい場合、各段のポンプにおけ
る仕事量、即ち断熱圧縮熱量をできるだけ均一にするた
め、真空室に近い側のポンプ程回転数を大きくする必要
がある。即ち、各段のポンプの回転数を真空室側に近い
段からＮ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 、・・・とすると、Ｎ1
＞Ｎ2 ＞Ｎ3 ＞Ｎ4 ＞・・・という関係となる。このた
め真空室に最も近い第１段目のポンプの回転数Ｎ1 が最
も大きくなる。ここで、多段式真空ポンプの排気流量を
例えば２倍にしようとすると、各段のポンプの回転数を
約２倍（厳密にいうと２倍以上？）にしなければならな
い。従って、第１段目のポンプの回転数は２Ｎ1 とな
り、極めて高い回転数となる。この極めて高い回転数
は、ポンプの性能上実現できない場合もあり、また仮に
実現できたとしても、ポンプの寿命を著しく低下させる
ことにもなる。
【００２５】一方、本例では、最も真空室側寄りである
第１段目のポンプを第１−１ポンプ１３ａと第１−２ポ
ンプ１３ｂとで並列に配置しているので、２つのポンプ
で所定の排気流量を確保すればよく、相対的に１個あた
りのポンプにおける確保すべき排気流量を半分にするこ
とができ、各ポンプの回転数も半分でよいことになる。
つまり、各段のポンプの回転数を真空室側に近い段から
Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 とすると、２Ｎ1 ＞Ｎ2 ＞Ｎ3
＞Ｎ4 という関係となり、第１段目のポンプ、つまり第
１−１ポンプ１３ａ及び第１−２ポンプ１３ｂの回転数
はそれぞれ従来の半分の回転数でよいことになる。従っ
て、排気流量を例えば２倍にしても、第１段目のポンプ
（第１−１ポンプ１３ａ及び第１−２ポンプ１３ｂ）の
回転数はそれほど高回転にしなくてもよく、充分な排気
流量を確保できるとともに、高速回転によるポンプの寿
命の低下も起こらないものである。
第１段目のポンプを第１−１ポンプ１３ａと第１−２ポ
ンプ１３ｂとで並列に配置しているので、２つのポンプ
で所定の排気流量を確保すればよく、相対的に１個あた
りのポンプにおける確保すべき排気流量を半分にするこ
とができ、各ポンプの回転数も半分でよいことになる。
つまり、各段のポンプの回転数を真空室側に近い段から
Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 とすると、２Ｎ1 ＞Ｎ2 ＞Ｎ3
＞Ｎ4 という関係となり、第１段目のポンプ、つまり第
１−１ポンプ１３ａ及び第１−２ポンプ１３ｂの回転数
はそれぞれ従来の半分の回転数でよいことになる。従っ
て、排気流量を例えば２倍にしても、第１段目のポンプ
（第１−１ポンプ１３ａ及び第１−２ポンプ１３ｂ）の
回転数はそれほど高回転にしなくてもよく、充分な排気
流量を確保できるとともに、高速回転によるポンプの寿
命の低下も起こらないものである。
【００２６】以上説明したように、本例では、吸気口１
１及び排気口１２を備え内部に該吸気口１１及び該排気
口１２が連通するポンプ室３１を形成するケーシング１
０とポンプ室３１内に配置され回転駆動することにより
吸気口１１側の流体を排気口１２側に圧送可能なロータ
ユニット８、９とを備える複数の単段真空ポンプを備
え、隣り合う単段ポンプの吸気口と排気口とを導管を介
して接続して複数段とし、一端に位置する単段真空ポン
プの吸気口を真空室に連通させ、他端に位置する単段真
空ポンプの排気口を大気開放してなる多段式真空ポンプ
において、真空室側から１段目の第１−１ポンプ１３ａ
及び第１−２ポンプ１３ｂを並列に配置した多段式真空
ポンプとしたので、並列配置された１段目におけるポン
プにおいて１個のポンプあたりにおける排気流量を少な
くすることができ、このためポンプの回転数を小さくす
ることができる。従って、ポンプの寿命を低下させずに
且つ確実に充分な排気速度を得ることができるものであ
る。
１及び排気口１２を備え内部に該吸気口１１及び該排気
口１２が連通するポンプ室３１を形成するケーシング１
０とポンプ室３１内に配置され回転駆動することにより
吸気口１１側の流体を排気口１２側に圧送可能なロータ
ユニット８、９とを備える複数の単段真空ポンプを備
え、隣り合う単段ポンプの吸気口と排気口とを導管を介
して接続して複数段とし、一端に位置する単段真空ポン
プの吸気口を真空室に連通させ、他端に位置する単段真
空ポンプの排気口を大気開放してなる多段式真空ポンプ
において、真空室側から１段目の第１−１ポンプ１３ａ
及び第１−２ポンプ１３ｂを並列に配置した多段式真空
ポンプとしたので、並列配置された１段目におけるポン
プにおいて１個のポンプあたりにおける排気流量を少な
くすることができ、このためポンプの回転数を小さくす
ることができる。従って、ポンプの寿命を低下させずに
且つ確実に充分な排気速度を得ることができるものであ
る。
【００２７】また、同一段において並列配置した複数の
単段ポンプは、それぞれ同一の掃気容積を有する構成と
したので、同じ大きさのポンプで構成可能となり、レイ
アウト（配置）し易く、コンパクト化を図ることができ
るものである。
単段ポンプは、それぞれ同一の掃気容積を有する構成と
したので、同じ大きさのポンプで構成可能となり、レイ
アウト（配置）し易く、コンパクト化を図ることができ
るものである。
【００２８】また、同一段において並列配置した複数の
単段ポンプの前記ロータユニットは、それぞれ同一の回
転数に制御されるようにしたので、これらのポンプを駆
動させる例えばモータ等に係る負荷が小さくなり、消費
電力が小さくなり、電力を節約することができるもので
ある。
単段ポンプの前記ロータユニットは、それぞれ同一の回
転数に制御されるようにしたので、これらのポンプを駆
動させる例えばモータ等に係る負荷が小さくなり、消費
電力が小さくなり、電力を節約することができるもので
ある。
【００２９】（第２実施形態例）次に、本発明の第２実
施形態例について説明する。本例は、多段式真空ポンプ
において、真空室側寄りの第１段目のポンプと第２段目
のポンプとを並列配置した構成であり、その他の構成は
上記第１実施形態例と同じである。以下、相違点を中心
に説明する。
施形態例について説明する。本例は、多段式真空ポンプ
において、真空室側寄りの第１段目のポンプと第２段目
のポンプとを並列配置した構成であり、その他の構成は
上記第１実施形態例と同じである。以下、相違点を中心
に説明する。
【００３０】図２は、本発明の第２実施形態例である多
段式真空ポンプの概略図である。図に示すように、本例
は真空ポンプを６個用い、並列配置及び直列配置を組み
合わせた構造である。図示せぬ真空室は導管１７ａによ
り第１−１ポンプ１３ａの吸気口に連通されるととも
に、導管１７ｂにより第１−２ポンプ１３ｂの吸気口に
も連通される。第１−１ポンプ１３ａの排気口と第２−
１ポンプ１４ａの吸気口は導管１８ａにより連通され、
また第１−２ポンプ１３ｂの排気口と第２−２ポンプ１
４ｂの吸気口は導管１８ｂにより連通される。第２−１
ポンプ１４ａの排気口に連通する導管１９ａ及び第２−
２ポンプ１４ｂの排気口に連通する導管１９ｂとはその
下流側で合流し、導管１９として第３ポンプ１５の吸気
口に連通する。第３ポンプの排気口と第４ポンプの吸気
口は導管２０により連通され、第４ポンプの排気口は導
管２１で大気に開放されているものである。
段式真空ポンプの概略図である。図に示すように、本例
は真空ポンプを６個用い、並列配置及び直列配置を組み
合わせた構造である。図示せぬ真空室は導管１７ａによ
り第１−１ポンプ１３ａの吸気口に連通されるととも
に、導管１７ｂにより第１−２ポンプ１３ｂの吸気口に
も連通される。第１−１ポンプ１３ａの排気口と第２−
１ポンプ１４ａの吸気口は導管１８ａにより連通され、
また第１−２ポンプ１３ｂの排気口と第２−２ポンプ１
４ｂの吸気口は導管１８ｂにより連通される。第２−１
ポンプ１４ａの排気口に連通する導管１９ａ及び第２−
２ポンプ１４ｂの排気口に連通する導管１９ｂとはその
下流側で合流し、導管１９として第３ポンプ１５の吸気
口に連通する。第３ポンプの排気口と第４ポンプの吸気
口は導管２０により連通され、第４ポンプの排気口は導
管２１で大気に開放されているものである。
【００３１】その他の各ポンプの詳細な構造は上記第１
実施形態例で説明したものと同一であるので、その説明
を省略する。
実施形態例で説明したものと同一であるので、その説明
を省略する。
【００３２】上記構成の多段式真空ポンプにおいて、各
ポンプを駆動させると、各ポンプのロータが所定の回転
数で回転する。そして、図示せぬ真空室内の流体はまず
第１−１ポンプ１３ａにより導管１７ａから導管１８ａ
に入るとともに、第１−２ポンプ１３ｂにより導管１７
ｂから導管１８ｂに入る。導管１８ａ内の流体は第２−
１ポンプ１４ａにより導管１９ａに、導管１８ｂ内の流
体は第２−２ポンプ１４ｂにより導管１９ｂに導入され
る。導管１９ａ及び導管１９ｂに導入された流体はその
下流で合流して導管１９に入り、さらに第３ポンプ１５
によって導管２０へ、導管２０から第４ポンプ１６によ
って導管２１に、導管２１から大気に放出される。この
ようにして順次真空室内の流体が外部に運び込まれ、真
空室内を真空にすることができるものである。
ポンプを駆動させると、各ポンプのロータが所定の回転
数で回転する。そして、図示せぬ真空室内の流体はまず
第１−１ポンプ１３ａにより導管１７ａから導管１８ａ
に入るとともに、第１−２ポンプ１３ｂにより導管１７
ｂから導管１８ｂに入る。導管１８ａ内の流体は第２−
１ポンプ１４ａにより導管１９ａに、導管１８ｂ内の流
体は第２−２ポンプ１４ｂにより導管１９ｂに導入され
る。導管１９ａ及び導管１９ｂに導入された流体はその
下流で合流して導管１９に入り、さらに第３ポンプ１５
によって導管２０へ、導管２０から第４ポンプ１６によ
って導管２１に、導管２１から大気に放出される。この
ようにして順次真空室内の流体が外部に運び込まれ、真
空室内を真空にすることができるものである。
【００３３】本例は、排気流量が上記第１実施形態例よ
りも大きい場合に有効である。つまり、上記第１実施形
態例において、各段のポンプの回転数を、真空室に近い
側からＮ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 とすると、２Ｎ1 ＞Ｎ2
＞Ｎ3 ＞Ｎ4 という関係となる。通常第１段目のポンプ
の回転数と第２段目のポンプの回転数との減速比は０．
５以上であるので、Ｎ2 ＞０．５Ｎ1 となり、２段目の
ポンプの回転数Ｎ2 が最も大きくなる。ここで、排気流
量を例えば３倍にしようとすると、２段目のポンプの回
転数は３Ｎ2 となり、極めて高い回転数となる。この極
めて高い回転数は、ポンプの性能上実現できない場合も
あり、また仮に実現できたとしても、ポンプの寿命を著
しく低下させることにもなる。
りも大きい場合に有効である。つまり、上記第１実施形
態例において、各段のポンプの回転数を、真空室に近い
側からＮ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 とすると、２Ｎ1 ＞Ｎ2
＞Ｎ3 ＞Ｎ4 という関係となる。通常第１段目のポンプ
の回転数と第２段目のポンプの回転数との減速比は０．
５以上であるので、Ｎ2 ＞０．５Ｎ1 となり、２段目の
ポンプの回転数Ｎ2 が最も大きくなる。ここで、排気流
量を例えば３倍にしようとすると、２段目のポンプの回
転数は３Ｎ2 となり、極めて高い回転数となる。この極
めて高い回転数は、ポンプの性能上実現できない場合も
あり、また仮に実現できたとしても、ポンプの寿命を著
しく低下させることにもなる。
【００３４】一方、本例では、第１段目のポンプを第１
−１ポンプ１３ａと第１−２ポンプ１３ｂとで並列に配
置し、かつ第２段目のポンプも第２−１ポンプ１４ａと
第２−２ポンプ１４ｂとで並列に配置しているので、例
えば各段のポンプの回転数を真空室側に近い段から
Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 とすると、２Ｎ1 ＞２Ｎ2 ＞Ｎ
3＞Ｎ4 という関係となり、第１段目及び第２段目のポ
ンプの回転数は従来の半分の回転数でよいことになる。
従って、排気流量を例え３倍にしても、第１段目のポン
プの回転数は１．５Ｎ1 、第２段目のポンプの回転数は
１．５Ｎ2 と、それほど高回転にしなくてもよく、充分
な排気流量を確保できるとともに、ポンプの寿命を低下
させることもないものである。
−１ポンプ１３ａと第１−２ポンプ１３ｂとで並列に配
置し、かつ第２段目のポンプも第２−１ポンプ１４ａと
第２−２ポンプ１４ｂとで並列に配置しているので、例
えば各段のポンプの回転数を真空室側に近い段から
Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 とすると、２Ｎ1 ＞２Ｎ2 ＞Ｎ
3＞Ｎ4 という関係となり、第１段目及び第２段目のポ
ンプの回転数は従来の半分の回転数でよいことになる。
従って、排気流量を例え３倍にしても、第１段目のポン
プの回転数は１．５Ｎ1 、第２段目のポンプの回転数は
１．５Ｎ2 と、それほど高回転にしなくてもよく、充分
な排気流量を確保できるとともに、ポンプの寿命を低下
させることもないものである。
【００３５】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記実施形態例に限定されるべきもので
はない。例えば、上記実施形態例では４段に構成した多
段真空ポンプについて説明したが、５段でも、６段で
も、必要に応じて段数を変化させてもさしつかえない。
また、本例では真空室側から１段目のポンプを並列配置
したもの及び１段目と２段目のポンプを並列配置したも
のを説明したが、使用すべき排気流量に応じて並列配置
する段数を適宜決定すればよい。また、本例では並列配
置すべき段数において、ポンプを２個並列配置したもの
を説明したが、ポンプの性能、又は排気流量に応じて３
個並列に配置するものでも、あるいはそれ以上のポンプ
を並列に配置するものであってもよい。本発明は、排気
流量を増加させる手段として真空室側から少なくとも１
段目のポンプを複数個並列配置させたものであり、この
趣旨を逸脱しない限りにおいて、如何なる態様も適用可
能である。
たが、本発明は上記実施形態例に限定されるべきもので
はない。例えば、上記実施形態例では４段に構成した多
段真空ポンプについて説明したが、５段でも、６段で
も、必要に応じて段数を変化させてもさしつかえない。
また、本例では真空室側から１段目のポンプを並列配置
したもの及び１段目と２段目のポンプを並列配置したも
のを説明したが、使用すべき排気流量に応じて並列配置
する段数を適宜決定すればよい。また、本例では並列配
置すべき段数において、ポンプを２個並列配置したもの
を説明したが、ポンプの性能、又は排気流量に応じて３
個並列に配置するものでも、あるいはそれ以上のポンプ
を並列に配置するものであってもよい。本発明は、排気
流量を増加させる手段として真空室側から少なくとも１
段目のポンプを複数個並列配置させたものであり、この
趣旨を逸脱しない限りにおいて、如何なる態様も適用可
能である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ポンプの寿命を低下させずに且つ確実に充分な排気流量
を得ることができるものである。
ポンプの寿命を低下させずに且つ確実に充分な排気流量
を得ることができるものである。
【図１】本発明の第１実施形態例における多段式真空ポ
ンプの配置構成を示す図である。
ンプの配置構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態例における多段式真空ポ
ンプの配置構成を示す図である。
ンプの配置構成を示す図である。
【図３】本発明の第１及び第２実施形態例における各真
空ポンプの構造を示す概略図である。
空ポンプの構造を示す概略図である。
１・・・駆動軸 ２・・・従動軸 ３・・・モータ軸 ４・・・駆動側タイミングギア ５・・・従動側タイミングギア ６・・・第１ギア ７・・・駆動モータ ８・・・駆動ロータ（ロータユニット） ９・・・従動ロータ（ロータユニット） １０・・・ケーシング １１・・・吸気口 １２・・・排気口 １３ａ・・・第１−１ポンプ、１３ｂ・・・第１−２ポ
ンプ １４・・・第２ポンプ、１４ａ・・・第２−１ポンプ、
１４ｂ・・・第２−２ポンプ １５・・・第３ポンプ １６・・・第４ポンプ
ンプ １４・・・第２ポンプ、１４ａ・・・第２−１ポンプ、
１４ｂ・・・第２−２ポンプ １５・・・第３ポンプ １６・・・第４ポンプ
Claims (3)
- 【請求項１】 吸気口及び排気口を備え内部に該吸気口
及び該排気口が連通するポンプ室を形成するケーシング
と前記ポンプ室内に配置され回転駆動することにより前
記吸気口側の流体を前記排気口側に圧送可能なロータユ
ニットとを備える複数の単段真空ポンプを備え、隣り合
う前記単段真空ポンプの吸気口と排気口とを接続して複
数段に構成し、一端に位置する単段真空ポンプの吸気口
を真空室に連通させ、他端に位置する単段真空ポンプの
排気口を大気開放してなる多段式真空ポンプにおいて、 真空室側から少なくとも１段目の単段真空ポンプを複数
個並列に配置したことを特徴とする多段式真空ポンプ。 - 【請求項２】 請求項１において、 同一段において並列配置した複数の単段真空ポンプは、
それぞれ同一の掃気容積を有することを特徴とする多段
式真空ポンプ。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、 同一段において並列配置した複数の単段ポンプの前記ロ
ータユニットは、それぞれ同一の回転数に制御されるこ
とを特徴とする多段式真空ポンプ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25718397A JP3763193B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 多段式真空ポンプ |
| GB9819495A GB2331126B (en) | 1997-09-22 | 1998-09-07 | Multistage vacum pump assembly |
| US09/154,010 US6196810B1 (en) | 1997-09-22 | 1998-09-16 | Multistage vacuum pump assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25718397A JP3763193B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 多段式真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1193878A true JPH1193878A (ja) | 1999-04-06 |
| JP3763193B2 JP3763193B2 (ja) | 2006-04-05 |
Family
ID=17302841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25718397A Expired - Fee Related JP3763193B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 多段式真空ポンプ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6196810B1 (ja) |
| JP (1) | JP3763193B2 (ja) |
| GB (1) | GB2331126B (ja) |
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| CN101870522A (zh) * | 2009-04-24 | 2010-10-27 | 株式会社安来特 | 微小气泡发生装置 |
| JP2021513023A (ja) * | 2018-02-02 | 2021-05-20 | 中山市天元真空設備技術有限公司Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ Ｔｉａｎｙｕａｎ Ｖａｃｕｕｍ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 多段ルーツ型ドライ真空ポンプ |
| CN115726962A (zh) * | 2022-12-15 | 2023-03-03 | 淄博水环真空泵厂有限公司 | 一种气量可调整的水环泵抽真空系统 |
| JP2023511645A (ja) * | 2019-12-04 | 2023-03-22 | アテリエ ビスク ソシエテ アノニム | 冗長ポンプシステム及びこのポンプシステムによる圧送方法 |
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| DE10150015A1 (de) * | 2001-10-11 | 2003-04-17 | Leybold Vakuum Gmbh | Mehrkammeranlage zur Behandlung von Gegenständen unter Vakuum, Verfahren zur Evakuierung dieser Anlage und Evakuierungssystem dafür |
| DE10302764A1 (de) * | 2003-01-24 | 2004-07-29 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpsystem |
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| PL1582607T3 (pl) * | 2004-03-31 | 2009-04-30 | Applied Mat Gmbh & Co Kg | Układ śluzy dla urządzenia do obróbki próżniowej i sposób jego eksploatacji |
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- 1997-09-22 JP JP25718397A patent/JP3763193B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-09-07 GB GB9819495A patent/GB2331126B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-16 US US09/154,010 patent/US6196810B1/en not_active Expired - Fee Related
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| CN115726962B (zh) * | 2022-12-15 | 2023-05-30 | 淄博水环真空泵厂有限公司 | 一种气量可调整的水环泵抽真空系统 |
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