JPS60230598A

JPS60230598A - タ−ボ分子ポンプ

Info

Publication number: JPS60230598A
Application number: JP8802384A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kawasue; 繁雄川末; Hiroshi Nakayama; 洋中山
Original assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Current assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Priority date: 1984-04-30
Filing date: 1984-04-30
Publication date: 1985-11-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、低真空領域でも優れた排気速度性能を発揮し
得るターボ分子ポンプに関するものである。

（ロ）従来技術ターボ分子ポンプは、その翼車群でのターボ機構で気体
分子を機械的に吹き飛ばして排気するもので、超高真空
を達成できるのが特徴であるが、反面翼市車群での圧縮
比が低いことから動作特性として低真空領域での排気性
能が著しく低下する欠点を抱いている。そこで、この対
策として、ターボ分子ポンプにブースタ機構を一体に内
蔵せしめてなる複合型のターボ分子ポンプ（特公昭４７
−３３４４８号公報等）が提案されている。すなわち、
このものでは、翼車群の排気口側にいわゆるネジロータ
を連設して構成されるものであって、翼車群から吐出さ
れた排気をそのロータ外周に設けた長いねじ溝に案内す
るようにするとともに、該ねじ溝内で生起される粘性流
の圧縮比を徐々に増大するようにしたものである。しか
も、この方式によるものでは、そりねじ溝内を誘導され
る粘性流は比較的速度の低いものにすぎず、そのため圧
縮比の増大によっても、低真空時における排気速度を改
善する上では、十分な改善効果を発揮するまでに至らな
いものである。

（ハ）目的本発明は、このような技術背景をもとになされたもので
あって、ブースタ機構を一体に内蔵してＸｉする複合型
のターボ分子ポンプとして、低真空時にお）する排気特
性の向トにより一層の顕著な改善効果が得られるように
したものを提供せんとしている。

に）構成本発明は、かかる目的を達成するために、吸気口側に、
ロータとステータを交互に配置してなる翼車群を具備し
、排気口側に、半径方向の溝を放射状に設けた回転板と
リング状の固定板とを近接重合させて配置してなるブー
スタ機構部を具備してなることを第１の特徴とし、また
、吸気口側に、ロータとステータを交互に配置してなる
翼車群を具備し、排気口側に、半径方向の溝を放射状に
設けた回転板とリング状の固定板とを交互に近接重合さ
せて複合膜配置するとともに、前記溝の裏面側の回転板
もしくは固定板にこれら回転板と固定板の間に生起され
る粘性流を内方に誘導する螺旋溝を設けてなるブースタ
機構部を具備してなることを第２の特徴としている。

（ホ）実施例以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図と第２図は、本発明（第１の発明および第２の発
明）に係るターボ分子ポンプの主要部の構成を示してい
る。このポンプは、その吸気口Ａ側にロータ３とステー
タ４とを組合せてなる翼車群（ターボ機構部）ｌを具備
する一方、その排気口Ｂ側に回転板５と固定板６とを一
段または複数段に組合せてなるブースタ機構部２を具備
してなる。まず、図中上方に位置する翼車群ｌは、所定
の傾斜角でロータ翼３ａを外方に突設するロータ３と、
ロータ賀３ａと逆向きの傾斜角を有するステータ’ｇ　
４　ａを内方に突設するステータ４とを交互に適数段配
置して構成されている。そして、各ロータ３は、ポンプ
の軸心に配設した駆動軸７に連結支持されて該駆動軸７
と一体に回転するコータ軸８に固定してあり、一方各ス
テータ４は、このロータ軸８を囲繞するケーシング９の
内面に内嵌状に配設したスペーサｌ０１１０に挟持固定
しである。かかる翼車群ｌは、前記ロータ３を駆動軸７
とともに高速回転すると、ロータ翼３ａが気体分子に衝
突してこれに軸方向の運動量を与え、前記ステータｌ　
４　ａと協動作用の下にその一端の吸気口Ａから他端例
の排気口Ｂに向けて分子流を生起し、特に高真空領域に
おいて有効に排気する作用を営むことになる。

他方、図中下方に位置するブースタ機構部２は、前記ロ
ータ軸８から外方に略直立状態で突設した回転板５、該
回転板５と平行に前記ケーシング９の内面から内方に突
設したリング状の固定板６とを近接重合させて配置し、
構成されている。

すなわち、このブースタ機構部２は、対面配置された状
態で相対回転されるその回転板５と固定板６との間に前
記翼車群１と連通する狭い間隙通路１１を形成するよう
にしているとともに、前記肩車群１からの排気を回転板
５の表面に沿って迂回しながら下方の排気口Ｂに向けて
誘導するようにしている。そして、前記回転板５の上面
側には、第２ｒｇＪに示すように、適宜の深さに成形し
た半径方向の溝１２を適数本放射状に設けている。

かかる構成のブースタ機構部２において、その回転板５
と固定板６０組合せは、図示例示していないが、基本的
には一段のものでもよいし、より排気性能を高める目的
で図示例の如く、それらを交互に複数段配置するように
してもよい。そして、特に複数段に配置する構造のもの
では、第１図および第２図の示すように、好適には、前
記半径方向の溝１２の裏面側に当る回転板５表面に、前
記間隙通路１１に導かれた排気（粘性流）を円滑に内方
に誘導するための螺旋溝１３を設けるようにする。この
螺旋溝１３は、前記駆動軸７の回転方向（図示矢印）で
定まる所定の向きでポンプの軸心を旋回しながら、回転
板５の外方端から内方（軸心側）に向けて徐々にその旋
回半径を縮小するものに形成しである。

なお、第１図に示す実施例のものでは、前記翼車群１の
下端側に臨むブースタ機構部２の上端側をテーパロータ
（傾斜回転板）５′で形成するようにしている。すなわ
ち、このテーパロータ５゛は、回転板５を同様に前記ロ
ータ軸８から外方に突設されてこれと一体に高速回転さ
れるものであるが、その上面側を適宜の傾斜面となし、
かつ前記ケーシング９との間に間隙通路１１′を有する
とともにその傾斜面には前記溝１２に相当する稜線方向
の溝１２’が放射状に設けである。そして、下方側で前
記固定板６と近接対面するその下面側には、前記螺旋溝
１２と同様の螺旋溝１２゛が設けである。このテーパロ
ータ５゛は、後述するように、回転板５の作用と同様の
作用を果すものである。

なお、その化第１図において、１４は前記駆動軸７を駆
動するためのモータ、１５．１５はこの駆動軸７をベー
ス１６に両端側で支持する軸受である。また、１７は油
タンク、１８はこの油タンクから前記軸受１５．１５に
オイルを供給する吸上ノズルを示す。さらに１．１９は
排気管を示している。

このポンプの作動について説明すると、前記駆動軸７を
回転駆動して前記ロータ３と回転板５とを高速回転する
と、前述のように、吸気口Ａからとり込まれた気体分子
が強制的に翼車群（ターボ機構部）１を通過され、次い
で前記ブースタ機構部２の間隙通路１１に誘導される。

しかして、ここにおいて低真空時では粘性流が生起され
るとともに、該粘性波が高速回転する回転板５の上面側
の表面、特にこの上面側に放射状に設けである半径方向
の溝１２の溝壁に引き込まれて高速回転力を受け、この
さい発生する強力な遠心力の作用で該粘性流は非常に大
きな流速で外方に向けて押し出されることになる。そし
て、この一旦外方に向けて押し出された粘性流はケーシ
ング９内面と対面する回転板５の先端を迂回して今度は
その下面側の間隙通路に導入され、ここにわいて粘性流
は上面側の圧力で前記螺旋溝１３内を強制的に内方に向
けられ、回転板５の内端側つまり前記ロータ軸８の外面
に至り、次いで下段の回転板５で前記と同様の遠心排気
作用を受けることになる。

なお、第１図においてブースタ機構部２の上端側に配置
したテーパロータ５”は、回転板５と同様にその稜線方
向の溝１２′で間隙通路１１゛内の粘性流を遠心力でそ
の表面に沿って軸流排気するものであり、回転板５と同
様に粘性流の圧縮比を高めつつこれに大きな流速を与え
るものである。

このように、回転板５の半径方向の溝１２で粘性流に遠
心力による大きな流速を与えるようにしたものでは、こ
のブースタ機構部２が低真空時におけるポンプの排気速
度を確保するものであると同時に、従来のネジロータ付
きのものに比較すると、そのブースタ機構部２で大きな
流速の粘性流が生起されることになるから、これらに比
較して一層大きな排気速度を達成することができる特徴
を具備している。

次に、第３図に示す他の実施例のついて説明すると、こ
のものではブースタ機構部２を回転板５と固定板６とを
交互に近接重合させて複数配置するようにしている点で
は変りないが、前記テーパロータ５′を介装することな
く、その上端側の回転板５と翼車群１の下端のステータ
４とを直接的に隣設せしめて構成しているとともに、前
記螺旋溝１３を回転板５の溝１２の裏面側に当る固定板
６の表面に設けるようにしている。すなわち、ポツプの
構成に応じ、必要ならば前記実施例の如く１回転Ｊｌｙ
５とテーパロータ５°を組合せるようにしてもよいし、
回転板５のみによってもよい。

また、螺旋溝１３は間隙通路１１の粘性流を円滑に内方
に誘導する目的を達成する上で、前記実施例の如く、回
転板５側に設けても、固定板６側に設けるようにしても
同効である。

なお、以上の説明では図示実施例をもとに、主に回転板
５と固定板６とを複数配置してブースタ機構部２を構成
する場合を述べたが、先にも触れたように、この回転板
５と固定板６の組合せによるブースタ機構部２は、基本
的にはそれら１段の組合せによる場合でも、その個有と
する遠心排気機能を有効に発揮できるものであるから、
勿論１段の組合せでブースタ機構部２を構成するように
してもよい。そして、この回転板５と固定板６の組合せ
の段数は、その使用条件、目的等に応じて任意に選択さ
れる。なお、１段のみでブースタ機構部２を構成する場
合では、先の螺旋溝１３のような粘性流を内方に引き込
ませるための手段を設置するには及ばない。

（へ）効果本発明は、以上に述べたような構成を具備してなるもの
であるから、低真空域でも優れた排気速度をもつ所期目
的のターボ分子ポンプを提供することができたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明（第１の発明および第２の発明）に係る
ターボ分子ポンプの実施例を示す半断面図であり、第２
図はその要部の破断斜視図である。第３図は同じく他の
実施例を示す半部の断面図である。１・・・翼車群（ターボ分子ポンプ）２・・−ブースタ機構部３＠・・ロータ４・・・ステータ５・・・回転板６・・・固定板７ψ滲・駆動軸８　ｅ　ｓ・ロータ軸９・・拳ケーシング１１・・・間隙通路１２・・・半径方向の溝１３φ・・螺旋溝代理人　弁理士　赤線−博第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吸気口側に、ロータとステータを交互に配置して
なる翼車群を具備し、排気口側に、半径方向の溝を放射
状に設け・た回転板とリング状の固定板とを近接重合さ
せて配置してなるブースタ機構部を具備してなることを
特徴とするターボ分子ポンプ。
（２）吸気口側に、ロータとステータを交互に配置して
なる翼車群を具備し、排気口側に、半径方向の溝を放射
状に設けた回転板とリング状の固定板とを交互に近接重
合させて複数段配置するとともに、前記溝の裏面側の回
転板もしくは固定板にこれら回転板と固定板の間に生起
される粘性流を内方に誘導する螺旋溝を設けてなるブー
スタ機構部を具備してなることを特徴とするターボ分子
ポンプ。