JPS60243395A - ターボ分子ポンプ - Google Patents
ターボ分子ポンプInfo
- Publication number
- JPS60243395A JPS60243395A JP60094498A JP9449885A JPS60243395A JP S60243395 A JPS60243395 A JP S60243395A JP 60094498 A JP60094498 A JP 60094498A JP 9449885 A JP9449885 A JP 9449885A JP S60243395 A JPS60243395 A JP S60243395A
- Authority
- JP
- Japan
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- rotor
- tapered
- tapered rotor
- exhaust
- exhaust port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 241000219122 Cucurbita Species 0.000 description 1
- 235000009852 Cucurbita pepo Nutrition 0.000 description 1
- 241001442495 Mantophasmatodea Species 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/044—Holweck-type pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、低真空領域でも優れた排気迷電性能を発揮し
得るターボ分子−ポンプに関するものである。
得るターボ分子−ポンプに関するものである。
[従来の技術]
ターボ分子ポンプは、傾きを有するロータ友(回転翼)
とそれと逆向きの傾きを有するステータ翼(固定翼)と
を交rI[に配置して構成される翼車群により、気体分
t・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。
とそれと逆向きの傾きを有するステータ翼(固定翼)と
を交rI[に配置して構成される翼車群により、気体分
t・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。
ところが、この種ポンプではその翼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排気性能が著
しく低ドする不都合がある。この対策として、ロータ翼
とステータ翼の段数を増加して対処することも試みられ
るが、この場合では1r−IJ増から高速回転に支障を
きたしたり、コスト的に不利となる問題がある。このた
め、従来のターボ分子ポンプでは、io−’〜l O”
Torr程変の真空度からその排気速度が急激に悪化
し、0.1Torr程度ではその抽気速度が殆ど無に等
しくなっているのか実情である。
いことから、動作特性として低真空領域で排気性能が著
しく低ドする不都合がある。この対策として、ロータ翼
とステータ翼の段数を増加して対処することも試みられ
るが、この場合では1r−IJ増から高速回転に支障を
きたしたり、コスト的に不利となる問題がある。このた
め、従来のターボ分子ポンプでは、io−’〜l O”
Torr程変の真空度からその排気速度が急激に悪化
し、0.1Torr程度ではその抽気速度が殆ど無に等
しくなっているのか実情である。
1発明か解決しようとする問題点]
本発明は、かかる5情にhl」シてなされたもので、そ
の4A気11側に低l′L空領域でも有効なる括気速度
をり−える機構を付加することにより、排気速度曲線を
より低真空側にまで延長した、即ち低真空域でも7q4
in空域と同等の損気速度を発揮し得るようにしたター
ボ分子ポンプを提供することを目的としている。
の4A気11側に低l′L空領域でも有効なる括気速度
をり−える機構を付加することにより、排気速度曲線を
より低真空側にまで延長した、即ち低真空域でも7q4
in空域と同等の損気速度を発揮し得るようにしたター
ボ分子ポンプを提供することを目的としている。
[問題、C,′!を解決するための丁一段]このような
目的を達成するため6本発明は、吸気1−1側にロータ
翼とステータ翼を交ffl’に配置してなる契Φ群を具
備し、排気口側に該排気IZI (lに向けて拡径する
テーパロータを具備してなること(第1のa *1>と
、これに加えて前記テーパロータ外周もしくは該テーパ
ロータを囲繞する周壁内周の少なくとも一力にテーパロ
ータ稜線方向の溝を設けたこと(第2の発1!it)、
または前記テーノくロータ外周もしくは該テーパロータ
を囲繞する周壁内周の少なくとも一力に、その−側の溝
壁がテーパロータに対する稜線方向面をなしこれと対向
する溝壁がテーパロータに対するねじれ面をなす溝を設
けたこと(第3の発明)を特徴としている。
目的を達成するため6本発明は、吸気1−1側にロータ
翼とステータ翼を交ffl’に配置してなる契Φ群を具
備し、排気口側に該排気IZI (lに向けて拡径する
テーパロータを具備してなること(第1のa *1>と
、これに加えて前記テーパロータ外周もしくは該テーパ
ロータを囲繞する周壁内周の少なくとも一力にテーパロ
ータ稜線方向の溝を設けたこと(第2の発1!it)、
または前記テーノくロータ外周もしくは該テーパロータ
を囲繞する周壁内周の少なくとも一力に、その−側の溝
壁がテーパロータに対する稜線方向面をなしこれと対向
する溝壁がテーパロータに対するねじれ面をなす溝を設
けたこと(第3の発明)を特徴としている。
[実施例]
以t、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
まず第1図、第2図は第1の発明(特定発明)に係るタ
ーボ分子ポンプの主要部の構成を示す。
ーボ分子ポンプの主要部の構成を示す。
このポンプは、その吸気口A側にロータ2とステータ3
とを組合せてなる翼車群を具備する一方、その排気口B
側に別体のテーパロータ(回転子)4を具備してなる。
とを組合せてなる翼車群を具備する一方、その排気口B
側に別体のテーパロータ(回転子)4を具備してなる。
すなわち、図中4;方に位置する翼車群は、外周から所
定の傾斜角をもって放射状にロータ翼2aを突設しかつ
その基盤1侶2bを中心に位置する駆動軸1に外嵌バー
人してI績駆動輛11−に多段に固着されるロータ2と
、このロータ2のロータχ2aと逆向きの傾斜イ(1の
ステータ翼3aをイiしかつ該ロータ2を四本たする外
l剤からその基端部3bを外枠5の内周面に段積みした
スペーサ6.6に挟持させて位置決め(一定されるステ
ータ3とを、両者の翼2a、3aを交1i 1,7配置
して構成されている。かかる又車4Itよ、!t!I
i尼ロータ翼2aを駆動軸lとともし=高速l’ji1
転すると、気体分子−に衿■突してこれに軸方向の運動
1m)をり−え、前記ステータ翼3aと協楢作114の
Fにその一端の吸気uAから他端側のM気11Bに1句
ζすてn+制的に流れを発生し、損気する作Inを′ン
碕むことになる。
定の傾斜角をもって放射状にロータ翼2aを突設しかつ
その基盤1侶2bを中心に位置する駆動軸1に外嵌バー
人してI績駆動輛11−に多段に固着されるロータ2と
、このロータ2のロータχ2aと逆向きの傾斜イ(1の
ステータ翼3aをイiしかつ該ロータ2を四本たする外
l剤からその基端部3bを外枠5の内周面に段積みした
スペーサ6.6に挟持させて位置決め(一定されるステ
ータ3とを、両者の翼2a、3aを交1i 1,7配置
して構成されている。かかる又車4Itよ、!t!I
i尼ロータ翼2aを駆動軸lとともし=高速l’ji1
転すると、気体分子−に衿■突してこれに軸方向の運動
1m)をり−え、前記ステータ翼3aと協楢作114の
Fにその一端の吸気uAから他端側のM気11Bに1句
ζすてn+制的に流れを発生し、損気する作Inを′ン
碕むことになる。
一力、図中ドカに位置するテーノくロータ4t±、排気
LI B側に向けて拡径する截頭1」」錐体力1らなり
、その]一端を前記翼車群のド端に隣1妥せしめて駆動
軸lにNl!設されている。このテーパロータ4はその
中心部を駆動軸1カ八頁通し、前J−氾フロータととも
に高速回転されるように該駆動軸1にIJ−1’i:さ
れている。−力、このテーノくロータ4の外周は、前記
外枠す内に内嵌状に配設した外ti’W 7の内面周壁
に囲繞され、該周壁との間に前記?/= Ipmの空間
と連通ずる間隙通路8を形成して6する。なお、本発明
で用いるテーノくロータ4の稜線カーその軸線となす傾
斜角Oは、必要に応し約3〜50 HHの広範囲にわた
り調整1丁能である。
LI B側に向けて拡径する截頭1」」錐体力1らなり
、その]一端を前記翼車群のド端に隣1妥せしめて駆動
軸lにNl!設されている。このテーパロータ4はその
中心部を駆動軸1カ八頁通し、前J−氾フロータととも
に高速回転されるように該駆動軸1にIJ−1’i:さ
れている。−力、このテーノくロータ4の外周は、前記
外枠す内に内嵌状に配設した外ti’W 7の内面周壁
に囲繞され、該周壁との間に前記?/= Ipmの空間
と連通ずる間隙通路8を形成して6する。なお、本発明
で用いるテーノくロータ4の稜線カーその軸線となす傾
斜角Oは、必要に応し約3〜50 HHの広範囲にわた
り調整1丁能である。
このポンプの作動について説明すると、It!I i妃
駆動軸lを回転駆動して前記ロータ2とテーノくロータ
4とを高速回転すると、前述のように、吸気口Aからと
り込まれた気体外Cが強制的に翼!E群を通過され、次
いで目り記テーノくロータ4外周の1)11隙通路8に
誘導される。しかして、ここにおしλて低真空11¥で
は粘性流が生起されるとともに、 Ak F、+性流が
高速回転するテーノくロータ4の表+(+iに弓Iき込
まれて高速回転し、このさい発生する強ツノな遠+6カ
の作用で軸心方向に大きな排気速1隻力くl−えられる
ことになる。したかって、このポンプでlよlj!I
vNN型車群排気性能が低トする低真空域で作動しても
、このテーパロータ4が1−分大きな排気速度を確保す
るものとなる。
駆動軸lを回転駆動して前記ロータ2とテーノくロータ
4とを高速回転すると、前述のように、吸気口Aからと
り込まれた気体外Cが強制的に翼!E群を通過され、次
いで目り記テーノくロータ4外周の1)11隙通路8に
誘導される。しかして、ここにおしλて低真空11¥で
は粘性流が生起されるとともに、 Ak F、+性流が
高速回転するテーノくロータ4の表+(+iに弓Iき込
まれて高速回転し、このさい発生する強ツノな遠+6カ
の作用で軸心方向に大きな排気速1隻力くl−えられる
ことになる。したかって、このポンプでlよlj!I
vNN型車群排気性能が低トする低真空域で作動しても
、このテーパロータ4が1−分大きな排気速度を確保す
るものとなる。
なお、テーパロータ4から粘性流に対しより大きな作用
力を授与せしめる1」的で、テーパロータ4の表面に、
第3図のように小突起aを多数設けたり、あるいは第4
図のようにローレット面のような粗ff+i bを形成
することもEif能である。
力を授与せしめる1」的で、テーパロータ4の表面に、
第3図のように小突起aを多数設けたり、あるいは第4
図のようにローレット面のような粗ff+i bを形成
することもEif能である。
次に、上記第1の発明をさらに改良した第2乃至第3の
発明の詳細な説明する。
発明の詳細な説明する。
まず、第5図、第6図は第2の発明に係るターボ分1−
ポンプの主要部の構成を示し、テーパロータ4の外周に
さらにその稜線方向の溝9を適数条設けるようにしたも
のである。しかして、このものでは溝9が免東群から排
気【コBへの排気通路を形成することになるとともに、
該溝9の回転方向に対向する溝壁9aか有効に粘性流に
回転力を授す−して、その遠心排気特性を増強するもの
となる。この場合、圧縮比を高める目的で図示例のよう
にその溝深さを排気口B側に向けて徐々に浅くしてもよ
い。
ポンプの主要部の構成を示し、テーパロータ4の外周に
さらにその稜線方向の溝9を適数条設けるようにしたも
のである。しかして、このものでは溝9が免東群から排
気【コBへの排気通路を形成することになるとともに、
該溝9の回転方向に対向する溝壁9aか有効に粘性流に
回転力を授す−して、その遠心排気特性を増強するもの
となる。この場合、圧縮比を高める目的で図示例のよう
にその溝深さを排気口B側に向けて徐々に浅くしてもよ
い。
なお、この溝9はテーパロータ4の外周に設けても、第
7図のようにこれを囲繞する前記外す117の内面に設
けても同効であるから、少なくともその一力に設けるよ
うにすればよい7 また、第8図は前記溝9の変形例をボし、テーパロータ
4のに下端を稜線方向に結ぶ溝9の中途部を屈折させて
外観略くの字形の溝ioを設けるようにしたものである
。
7図のようにこれを囲繞する前記外す117の内面に設
けても同効であるから、少なくともその一力に設けるよ
うにすればよい7 また、第8図は前記溝9の変形例をボし、テーパロータ
4のに下端を稜線方向に結ぶ溝9の中途部を屈折させて
外観略くの字形の溝ioを設けるようにしたものである
。
次いで、第9図、第1O図は第3の発明に係るターボ分
子ポンプの1−?部構成を、Iペシている。このi3の
発明は、先の稜線方向の溝に片側末ν、がりをもたせた
ような溝11を適数条前記テーパロータ4に設けてなる
ものである。すなわち、IMllは第10図のように、
その−側の溝壁11aかテーパロータ4に対する稜線方
向面をなし、これと対向する溝壁11bがテーパロータ
4に対するねしれ而をなすものである。そして、この溝
llは通常ねじれ面をなす溝壁llbを回転方向に対向
せしめるとともに、排気n B側で溝幅が拡大するよう
に設けられ、かつ排気「+B側に向けて徐々に溝深さか
浅くなるように成形される。
子ポンプの1−?部構成を、Iペシている。このi3の
発明は、先の稜線方向の溝に片側末ν、がりをもたせた
ような溝11を適数条前記テーパロータ4に設けてなる
ものである。すなわち、IMllは第10図のように、
その−側の溝壁11aかテーパロータ4に対する稜線方
向面をなし、これと対向する溝壁11bがテーパロータ
4に対するねしれ而をなすものである。そして、この溝
llは通常ねじれ面をなす溝壁llbを回転方向に対向
せしめるとともに、排気n B側で溝幅が拡大するよう
に設けられ、かつ排気「+B側に向けて徐々に溝深さか
浅くなるように成形される。
なお、この場合でも図ボしていないか、溝11はテーパ
ロータ4もしくは前記外筒7の少なくとも一方に設けれ
ばよい。
ロータ4もしくは前記外筒7の少なくとも一方に設けれ
ばよい。
以トに述へた、テーパロータ4に特定の溝を設けるよう
にした第2.第3の発明に係るものでは、基本的には、
先の第1の発明について説明したように、テーパロータ
4の遠心力付加作用で軸流方向に大きな朔気速度が発揮
される上に、それらの各溝の存在かこの作用を増強した
りあるいは相乗的排気作用を営むことになって、低真空
域でも良好な排気速度を発揮せしめることかり使となる
。具体的には、これらの構成をJL備せしめたものでは
、I O−’〜l O−’ Torr桿度の真空変でも
lO−’ Torr以トの真空庶と同村瓜の排気速度が
確保され、0.I Torr付近でもある程度の排気速
度を持続する。したがって、このポンプを使用する場合
には、従来のように、真空補助のために多段に補助ポン
プを接続する必要はなくなり、それ故排気システムの簡
話什、とコストダウンが図られる。なお、このテーパロ
ータ4を設けることによる重量増やコスト増の不利は括
気速度性壱の向I−より1−分に袖昨でさる。
にした第2.第3の発明に係るものでは、基本的には、
先の第1の発明について説明したように、テーパロータ
4の遠心力付加作用で軸流方向に大きな朔気速度が発揮
される上に、それらの各溝の存在かこの作用を増強した
りあるいは相乗的排気作用を営むことになって、低真空
域でも良好な排気速度を発揮せしめることかり使となる
。具体的には、これらの構成をJL備せしめたものでは
、I O−’〜l O−’ Torr桿度の真空変でも
lO−’ Torr以トの真空庶と同村瓜の排気速度が
確保され、0.I Torr付近でもある程度の排気速
度を持続する。したがって、このポンプを使用する場合
には、従来のように、真空補助のために多段に補助ポン
プを接続する必要はなくなり、それ故排気システムの簡
話什、とコストダウンが図られる。なお、このテーパロ
ータ4を設けることによる重量増やコスト増の不利は括
気速度性壱の向I−より1−分に袖昨でさる。
なお、 ’ 11 >7X実施例のものでは、各ロータ
2および截頭円錐体からなるテーパロータ4を別体のも
ので形成する場合を小しているが、これらは勿論一体育
として成形してもよいことを旧記する。
2および截頭円錐体からなるテーパロータ4を別体のも
ので形成する場合を小しているが、これらは勿論一体育
として成形してもよいことを旧記する。
[効果]
本発明は、以V−に述へた構成を具備するものであるか
ら、低真空域でも優れた抽気速度を発揮する所期し1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。
ら、低真空域でも優れた抽気速度を発揮する所期し1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。
fJS1図は第1の発11に係るターボ分子ポンプの実
施例を示す要部断面図であり、第2図はそのテーパロー
タをボす斜視図である。第3図と第4図はテーパロータ
の変形例をボす各斜視図である。第5図は第2図の発明
に係るターボ分子ポンプの実施例を示す要部断面図であ
り、第6図はそのテーパロータを示す斜視図である。第
7図は第5図のものの変形支流例を余す一部断面図であ
り、第8図はテーバロータ4の変形例を示す斜視図であ
る。第9図は第3の発明に係るターホ分子ポンプの実施
例をポす背部断面図であり、ijs l 0図はそのテ
ーバロータをボす斜視図である。 l・・・駆動軸 2a・・・ロータ児 3a−・・ステータ宛 4・・・テーバロータ 7・・・外筒 9.10.11・・11溝 A−・争吸気【I B−・11排気11 代理人 弁理士 赤澤−博 第1図 第3図 第4図 第7図 第8図 第9図
施例を示す要部断面図であり、第2図はそのテーパロー
タをボす斜視図である。第3図と第4図はテーパロータ
の変形例をボす各斜視図である。第5図は第2図の発明
に係るターボ分子ポンプの実施例を示す要部断面図であ
り、第6図はそのテーパロータを示す斜視図である。第
7図は第5図のものの変形支流例を余す一部断面図であ
り、第8図はテーバロータ4の変形例を示す斜視図であ
る。第9図は第3の発明に係るターホ分子ポンプの実施
例をポす背部断面図であり、ijs l 0図はそのテ
ーバロータをボす斜視図である。 l・・・駆動軸 2a・・・ロータ児 3a−・・ステータ宛 4・・・テーバロータ 7・・・外筒 9.10.11・・11溝 A−・争吸気【I B−・11排気11 代理人 弁理士 赤澤−博 第1図 第3図 第4図 第7図 第8図 第9図
Claims (3)
- (1)吸気「J側にロータ翼とステータ翼を交カーに配
置してなる翼車群を具備し、排気11偏に該排気口側に
向けて拡径するテーパロータを具備してなることを特徴
とするターボ分子−ポンプ。 - (2)吸気口側にロータ翼とステータ翼を交互に配置し
てなる翼車群を具備し、排気口側に該排気口側に向けて
拡径するテーパロータを具備してなるとともに、rji
j記テーパロータ外周もしくは該テーパロータを囲繞す
る周壁内周の少なくとも一方にテーバロータ稜線方向の
溝を設けたことを特徴とするターボ分子−ポンプ。 - (3)吸気口側にロータ翼とステータ翼を交互に配置し
てなる翼!1(群を具備し、排気■コ側に該排気口側に
向けて拡径するテーパロータをX@してなるとともに、
前記テーパロータ外周もしくは該テーパロータを囲繞す
る周壁内周の少なくとも一方にその一側の溝壁かテーパ
ロータに対する稜線方向面をなしこれと対向するtM
’ifがテーパロータに対するねしれ面をなす溝を設け
たことを特徴とするターボ分子ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60094498A JPS60243395A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ターボ分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60094498A JPS60243395A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ターボ分子ポンプ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59064692 Division |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60243395A true JPS60243395A (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=14111970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60094498A Pending JPS60243395A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ターボ分子ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60243395A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01124396U (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-24 | ||
EP4155549A1 (de) * | 2022-11-14 | 2023-03-29 | Pfeiffer Vacuum Technology AG | Vakuumpumpe mit verbessertem saugvermögen der holweck-pumpstufe |
EP4118339A4 (en) * | 2020-04-15 | 2023-10-11 | Kin-Chung Ray Chiu | UNSEALED VACUUM PUMP WITH SUPERSONIC ROTARY BLADELESS GAS DEFLECTOR |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60094498A patent/JPS60243395A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01124396U (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-24 | ||
EP4118339A4 (en) * | 2020-04-15 | 2023-10-11 | Kin-Chung Ray Chiu | UNSEALED VACUUM PUMP WITH SUPERSONIC ROTARY BLADELESS GAS DEFLECTOR |
EP4155549A1 (de) * | 2022-11-14 | 2023-03-29 | Pfeiffer Vacuum Technology AG | Vakuumpumpe mit verbessertem saugvermögen der holweck-pumpstufe |
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