TW201323717A - 真空泵浦 - Google Patents

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Takashi Kabasawa
Yuichi Kawai
Masaki Hori
Takahiro Iiyoshi
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Edwards Japan Ltd
Arisawa Seisakusho Kk
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Abstract

本發明之目的在於提供:一種真空泵浦,是儘可能地減少纖維補強樹脂製的旋轉圓筒的歪曲變形,而可將旋轉圓筒與固定圓筒之間的間隙形成非常狹小,藉此可謀求排氣性能的提昇。本發明的真空泵浦,是具備了螺紋溝泵浦部之真空泵浦,而該螺紋溝泵浦部則是具有:在內周面設有螺旋狀的螺紋溝部(1)之固定圓筒部(2)、以及配設在該固定圓筒部(2)內之旋轉圓筒部(3),藉由令該旋轉圓筒部(3)進行旋轉,通過由前述螺紋溝部(1)與前述旋轉圓筒部(3)的外周面所形成的螺旋狀的排氣流路來進行排氣,其特徵為:前述旋轉圓筒部(3)是堆疊複數個纖維補強樹脂層所構成的,而且最外層的前述纖維補強樹脂層是製作成:較之與其相鄰接的層更厚。

Description

真空泵浦
本發明是關於具備了螺紋溝泵浦部的真空泵浦。
為了達成真空裝置的高真空環境所使用的複合型渦輪分子泵浦,是在交替地配置有旋轉翼與固定翼而構成的軸流泵浦的下游,設置了由:旋轉圓筒以及與這個旋轉圓筒相對向的固定圓筒所構成的螺紋溝泵浦。
這種螺紋溝泵浦,因為相對向的旋轉圓筒與固定圓筒之間的間隙愈狹小的話愈能夠提昇排氣性能,所以構成螺紋溝泵浦的旋轉圓筒部分必須具有很高的精度。
因此,一般而言,旋轉圓筒部分是金屬製,是與旋轉翼一體地切削形成的,但是為了謀求這種具有旋轉翼與旋轉圓筒之旋轉體的輕量化,有人提出一種技術方案,是將旋轉圓筒部分置換成:輕量且強度優異的FRP製(纖維補強樹脂製)的圓筒(參考例如:專利文獻1、2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-108752號公報
[專利文獻2]日本特開2004-278512號公報
然而,上述旋轉體是進行高速旋轉,所以荷重是被加諸在圓周方向上。此外,旋轉圓筒的構造是只有一端被固定在旋轉軸,因此不僅是對於圓周方向,對於軸方向也被加諸荷重。
因此,FRP製的旋轉圓筒,一般是採用交替地堆疊著:將纖維朝圓周方向配置的環箍層、以及將纖維配置成對於軸方向傾斜若干角度的螺旋層之多層構造。此外,這個時候,為了將旋轉圓筒的材料特性予以平均化,一般而言,是儘可能將各層的厚度作成較薄而且將堆疊層的數量加多。
但是,採用上述多層構造的情況下,因為:在螺旋層上的纖維的重疊、在捲繞纖維時的些微的位置偏移等因素,因而會在表面產生凹凸。
因此,旋轉圓筒,通常是在最外層捲繞纖維以形成環箍層之後,必須再進行加工以除去表面的凹凸,來修整成預定的形狀精度。
然而,因為進行了除去表面凹凸的加工(修整加工),因而發生了由於內部歪曲的解放所導致的內部應力的失衡,旋轉圓筒整體變成歪曲,因而具有:無法將與相對向的固定圓筒之間的間隙保持得非常地狹小之問題。
其原因被認為是:FRP製的旋轉圓筒是至少由兩種素材(纖維及樹脂)所形成的緣故;是將環箍層與螺旋層之纖維配向互不相同的兩種層形成一體化的緣故;還有素材在 樹脂硬化時的硬化收縮所導致的歪曲變形的緣故;因為熱膨脹係數的差異所產生的很大的內部應力的緣故。
此外,從別的觀點而言,因為進行了除去表面凹凸的加工(修整加工),因而導致下列因素A)~C):A)原本呈連續的纖維被切斷;B)異方向性材料層與其他的異方向性材料層的歪曲變形失衡;C)層中的預定部分的纖維張力發生了變化;因此,使得旋轉圓筒產生變形。又,即使並未將纖維切斷,只要將某一部分的樹脂層削掉的話,其歪曲變形也會失衡,因而也會導致旋轉圓筒產生變形。
此外,基於另一種觀點而言,FRP是與鐵之類的等方向性材料不同的異方向性材料,環箍層與螺旋層彼此的材料特性不同。在FRP材料的情況下,如果將環箍層與螺旋層利用單一個硬化工序來進行硬化的話(亦即,並非採用:起先只讓環箍層硬化,接下來只讓螺旋層硬化的方法,而是採用:將環箍層、螺旋層利用繞線工序予以捲繞堆疊之後,再將環箍層與螺旋層同時一體地進行硬化的方法),螺旋層與環箍層將會保持平衡而可維持著旋轉圓筒。因此,如果這個平衡跑掉的話,旋轉圓筒本身將會產生很大的變形。換言之,如果是對於環箍層或者螺旋層的一部分進行切削加工,而將纖維切斷,或者即使纖維並未被切斷而是將該樹脂層削取一部分的情況下,在旋轉圓筒中還是會有應力失衡,無法繼續再維持旋轉圓筒的形狀之問題 點。
本發明是解決了上述問題點,其目的是提供:一種極優異的真空泵浦,是儘可能地減少纖維補強樹脂製的旋轉圓筒的歪曲變形,而可將旋轉圓筒與固定圓筒之間的間隙形成的非常狹小,藉此可謀求排氣性能的提昇。
茲佐以附圖來說明本發明的要旨。
本發明的真空泵浦,是具備了螺紋溝泵浦部的真空泵浦,該螺紋溝泵浦部是具有:在內周面設有螺旋狀的螺紋溝部1之固定圓筒部2、以及配設在該固定圓筒部2內的旋轉圓筒部3,藉由使該旋轉圓筒部3進行旋轉,而通過由前述螺紋溝部1與前述旋轉圓筒部3的外周面所形成的螺旋狀的排氣流路來進行排氣,其特徵為: 前述旋轉圓筒部3是堆疊複數個纖維補強樹脂層所構成的,而且最外層的前述纖維補強樹脂層是製作成:較之與其相鄰接的層更厚。
又,一種如請求項1所述的真空泵浦,其中,最外層的前述纖維補強樹脂層是製作成:較之與其相鄰接的層更厚25%以上。
又,一種真空泵浦,是具備了螺紋溝泵浦部的真空泵浦,該螺紋溝泵浦部是具有:在內周面設有螺旋狀的螺紋溝部1之固定圓筒部2、以及配設在該固定圓筒部2內的旋轉圓筒部3,藉由使該旋轉圓筒部3進行旋轉,而通過 由前述螺紋溝部1與前述旋轉圓筒部3的外周面所形成的螺旋狀的排氣流路來進行排氣,其特徵為:前述旋轉圓筒部3是堆疊複數個纖維補強樹脂層所構成的,該纖維補強樹脂層是有:將纖維做螺旋繞線而形成的螺旋層4以及將纖維做環箍繞線而形成的環箍層5,最外層的前述環箍層5是製作成:較之與其相鄰接的層更厚。
又,一種如請求項3所述的真空泵浦,其中,最外層的前述環箍層5是製作成:較之與其相鄰接的層更厚25%以上。
又,一種如請求項1~4之任一項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的表面至少有一部分被除去。
又,一種如請求項1~4之任一項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的最外層是製作成環箍層5。
又,一種如請求項5所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的最外層是製作成環箍層5。
又,一種如請求項1~4之任一項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的最內層是製作成環箍層5。
又,一種如請求項5所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的最內層是製作成環箍層5。
又,一種如請求項6所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的最內層是製作成環箍層5。
又,一種如請求項7所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的最內層是製作成環箍層5。
又,一種如請求項8所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層之前述環箍層5是製作成同一厚度。
又,一種如請求項9所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層之前述環箍層5是製作成同一厚度。
又,一種如請求項10所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層之前述環箍層5是製作成同一厚度。
又,一種如請求項11所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層之前述環箍層5是製作成同一厚度。
又,一種如請求項1~4之任一項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項5所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項6所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項7所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項8所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項9所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項10所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項11所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項12所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項13所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項14所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
又,一種如請求項15所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部3的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
本發明是因為採用上述的構成方式,所以可將纖維補強樹脂製的旋轉圓筒的歪曲變形儘可能地減少,可將旋轉圓筒與固定圓筒之間的間隙形成的非常狹小,因此係可謀求排氣性能的提昇之極優異的真空泵浦。
茲佐以圖面就本發明的較佳實施方式,簡單地說明本發明的作用。
藉由將最外層的纖維補強樹脂層(例如:環箍層5)製作成:較之與其相鄰接的層更厚,可將因進行除去加工所導致的內部歪曲變形的解放所產生的內部應力的不一致予以相對地變小,因此,纖維補強樹脂製的旋轉圓筒部3的歪曲變形能夠減少。又,也可以使得:因為進行除去加工所導致的原本呈連續的纖維被切斷、異方向性材料層與其他的異方向性材料層之歪曲變形失衡、因為層的預定部分的纖維張力的變化等等因素所產生的影響,相對地變小,藉此,纖維補強樹脂製的旋轉圓筒部3的歪曲變形就可減少。
[實施例]
針對於本發明的具體實施例,將依據圖面說明如下。
本實施例的真空泵浦,是具備有螺紋溝泵浦部之真空泵浦,該螺紋溝泵浦部是具有:在內周面設有螺旋狀的螺 紋溝部1之固定圓筒部2、以及配設在該固定圓筒部2內的旋轉圓筒部3,藉由使得該旋轉圓筒部3進行旋轉,而通過由前述螺紋溝部1與前述旋轉圓筒部3的外周面所形成的螺旋狀的排氣流路來進行排氣,其中,前述旋轉圓筒部3是堆疊複數個纖維補強樹脂層而構成的,該纖維補強樹脂層是有:將纖維做螺旋繞線而形成的螺旋層4以及將纖維做環箍繞線而形成的環箍層5,最外層的前述環箍層5是表面被除去,且該表面除去後的最外層的前述環箍層5是製作成:較之與其相鄰接的層更厚。
具體而言,本實施例係如第1圖所示,是在筒狀的泵浦殼體6內,可旋轉地配置了旋轉體7(轉子)之螺紋溝泵浦。旋轉體7是由:安裝在DC直流馬達8的旋轉軸9的金屬製的圓盤狀的安裝部10、以及被該安裝部10嵌合連結的旋轉圓筒部3所構成的。圖中,元件符號11是表示與空腔室12相連通的吸氣口、13是表示排氣口、14是表示徑向電磁鐵、15是表示軸向電磁鐵。
安裝部10與旋轉圓筒部3彼此之間,例如:將安裝部10的外徑與旋轉圓筒部3的內徑製作成近乎同一直徑,將安裝部10利用液態氮一邊進行冷卻,一邊插入到旋轉圓筒部3的上部進行嵌合,也就是利用「冷縮嵌合」的方法來實施兩者的嵌合連結。
又,本實施例的旋轉圓筒部3,是將利用習知的單絲纖維繞線法所形成的纖維補強樹脂層,進行複數層的堆疊而構成的,是將:纖維相對於芯棒的軸心之繞線角度未達 80°的螺旋繞線方式所形成的螺旋層4、以及纖維相對於芯棒的軸心之繞線角度是80°以上的環箍繞線方式所形成的環箍層5,交替地進行複數次堆疊而形成的。
具體而言,本實施例的旋轉圓筒部3,螺旋層4(相對於芯棒軸心的繞線角度±20°)與環箍層5是交替地堆疊,而且是以至少在最內層及最外層都是形成環箍層5的方式,來形成包含:環箍層/螺旋層/環箍層的三層以上的堆疊結構(更好的是堆疊5~7層的程度)。
螺旋層4是為了獲得對應於軸方向的力量的耐力而設置的,環箍層5是為了獲得對應於圓周方向的力量的耐力而設置的。此外,層間的歪曲變形,是各層的厚度愈厚的話,堆疊層的數量愈少的話,歪曲變形變得愈大,因此加多堆疊層的數量且將各層的厚度製作得較薄的話,即可減少層間的歪曲變形。此外,最外層及最內層並不限定是環箍層5,也可以是螺旋層4或者只具有樹脂的層,但是,做成環箍層5的話,可更為減少旋轉圓筒部3的歪曲變形。
例如:旋轉圓筒部3,是先將浸含有樹脂的碳纖維捲繞於芯棒進行堆疊,交替地堆疊環箍層5及螺旋層4,將樹脂予以加熱硬化之後,再將芯棒脫模而形成的。此外,樹脂是從:苯酚樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂之類的樹脂中,選出與用途相應的樹脂即可。
又,芯棒脫模之後,為了將旋轉圓筒部3的外徑加工成預定的尺寸(形狀),乃對於旋轉圓筒部3的最外層的 表面(的凹凸)稍微地進行研磨(除去加工)。
為了儘量地降低:因執行了除去表面的凹凸的加工(修整加工)而導致內部歪曲變形的解放所產生的內部應力的不一致,在本實施例中,是將最外層的環箍層5的厚度製作成:較之與其相鄰接的層更厚。此外,為了儘量地降低:因執行了除去表面的凹凸的加工(修整加工)而導致的原本呈連續的纖維被切斷、因為異方向性材料層與其他的異方向性材料層的歪曲變形失衡、因為層的預定部分的纖維張力的變化等因素所造成的影響,在本實施例中,是將最外層的環箍層5的厚度製作成:較之與其相鄰接的層更厚。此外,其他層的厚度則是設定成同一厚度。
此處,第2圖是顯示:以將最外層與各層形成同一厚度的方式利用單絲纖維繞線成形的傳統的旋轉圓筒部3’中的最外層之厚度最大時(a)與厚度最少時(b)的情況,第3圖是顯示:以將最外層形成最大厚度的方式利用單絲纖維繞線成形的本實施例的旋轉圓筒部3中的最外層之厚度最大時(a)與厚度最少時(b)的情況。圖中,元件符號4’及4是螺旋層、5’及5是環箍層。
由第2圖和第3圖可以得知:內側層(最外層及最內層除外之位在內側的層)的厚度不一致的累積差值a是最大,而且,在除去加工量的差值b趨於最大的情況(亦即,最外層的厚度之加工前的厚度與加工後的厚度的差值趨於最大的情況)下,第3圖所顯示的這種旋轉圓筒部3中的最外層的厚度變化的影響程度更小。此外,第4圖是顯 示:因內部應力或者層的預定部分的纖維張力的差所導致的變形之例子,因為產生這種變形,所以在各部之除去加工量的差值b會產生差異。
如果除去加工後的最外層(最外層的環箍層5)的厚度很小的話,這種變形的影響就很大,有時候旋轉圓筒部3的真圓度反而是較之除去加工前更差。因此,這個最外層(最外層的環箍層5)的厚度,基於可減少前述的內部應力或層的預定部分的纖維張力的差值之考量,最好是儘可能地製作成較厚。
此處,最外層(最外層的環箍層5)的厚度與除去加工前後的表面的凹凸量之關係,是例如:第7圖所示的這種關係。
在第7圖的例子中,因為在螺旋層中的纖維的重疊、或者在捲繞纖維時些微的位置偏移等因素,在實施除去加工之前的表面會產生0.25mm的凹凸。為了將這種凹凸予以除掉,因而實施除去加工,但是即使將因為纖維的重疊等所產生的凹凸予以除掉,也會因為加工的偏差,而產生因內部歪取變形的解放所致的內部應力的不一致,有時候圓筒整體會產生很大的歪曲變形。此外,有時候也會因為加工的偏差而將原本呈連續的纖維予以切斷、或者因為異方向性材料層與其他的異方向性材料層的歪曲變形失衡、或者因為層的預定部分的纖維張力產生變化,因而導致圓筒整體產生歪曲變形。再者,有時候,纖維補強樹脂製的樹脂硬化後的圓筒,若將纖維予以切斷的話,其纖維的張 力會產生變化,圓筒整體會產生歪曲變形。
其結果,將因為纖維的重疊等的因素所造成的凹凸以及因圓筒整體的歪曲變形所造成的凹凸合計在一起的表面的總凹凸量與實施除去加工前的情況相較,有時候反而是變得更差。在第7圖的例子中,是就與本實施例同樣的結構中,在改變最外層的厚度的情況下,針對於加工偏差值(內側層的厚度不一致)比較少的情況(0.05mm)與比較多的情況(0.07mm)之兩者,進行模擬其表面的總凹凸量。其結果得知,除去加工後的最外層厚度較薄的情況下,表面的總凹凸量雖然是較之除去加工前更大,但是如果增加除去加工後的最外層的厚度的話,將會降低表面的總凹凸量。例如:如果加工偏差值為0.07mm,除去加工後的最外層的厚度為0.1mm的情況下,除去加工後的表面的總凹凸量會增加到0.35mm,但是,除去加工後的最外層的厚度若為1.6mm的話,表面的總凹凸量將可以減少到0.17mm。此外,表面的凹凸量較之加工前更小(可保有某些程度的餘裕)的量,大約是0.5mm(是其他的層:0.4mm的1.25倍),所以可推測出:表面除去後的厚度最好是製作成:較之其他的層更厚25%以上。
藉由以上述的方式來設定最外層的環箍層5的厚度,即使在進行除去加工時所除去的纖維量所有不一致,亦可將起因於這種除去加工時所除去的纖維量的不一致,所導致的因內部歪曲變形的解放所產生的內部應力的不一致,相對性地變小,因此,纖維補強樹脂製的旋轉圓筒部3的 歪曲變形可以減少,藉此可將旋轉圓筒與固定圓筒之間的間隙形成非常地狹小(與金屬製的旋轉圓筒相較,毫不遜色,例如:可以小到1mm的程度),因而可藉此來謀求提昇排氣性能。又,亦可將:起因於除去加工時所除去的纖維量的不一致所導致的原本呈連續的纖維的被切斷、或者異方向性材料層與其他的異方向性材料層的歪曲變形失衡、或者因為層的預定部分的纖維張力的變化等因素所造成的影響,予以相對性地變小,可以獲得與上述同樣的效果。
此外,亦可將最內層的厚度設定成與最外層同一厚度(亦可製作成:最外層與最內層都是具有最大厚度)。如第5圖所示,是因為:與最外層及最內層的厚度被設定成不同的情況(a)相比較,將最外層及最內層的厚度設定成相同(對稱)的情況(b),因為其內部應力是在內外成對稱,可以防止力矩的發生,可以抵消內部應力的緣故。又,因實施除去加工所導致的因預定部分的張力變化所產生的內外張力的差也可以相對性地變少。此外,這種情況下,最外層及最內層是製作成:較之最外層及最內層以外的其他的層(最少厚度的層)更厚25%以上。如此一來,即使最外層因實施除去加工而變薄,還是可以保持旋轉圓筒部3的真圓度(形狀)。
又,本實施例雖然是針對螺紋溝泵浦加以說明,但是,如第6圖所示的另一種例子的這種複合型的渦輪分子泵浦等,只要是具備有:螺紋溝泵浦部的結構的話,也是同 樣地可以適用。圖中,元件符號16是在泵浦殼體6的內壁面上,隔著預定間隔做多數段突設的固定翼、17是與固定翼16做交替地配設的旋轉翼(構成一體地設在被安裝於DC直流馬達8的旋轉軸9的金屬製的安裝部10),利用「冷縮嵌合」方法將設在安裝部10的下端部的環狀的嵌合部18予以嵌合連結到旋轉圓筒部3。其餘的部分則都與第1圖的情況相同。
本實施例是採用上述的構成方式,所以可將纖維補強樹脂製的旋轉圓筒部3的歪曲變形儘可能地減少,可將旋轉圓筒部3與固定圓筒部2之間的間隙製作成非常地狹小,如此一來,可謀求提昇排氣性能的效果極為優異。
1‧‧‧螺紋溝部
2‧‧‧固定圓筒部
3‧‧‧旋轉圓筒部
4‧‧‧螺旋層
5‧‧‧環箍層
6‧‧‧泵浦殼體
7‧‧‧旋轉體
8‧‧‧DC直流馬達
9‧‧‧旋轉軸
10‧‧‧安裝部
11‧‧‧吸氣口
12‧‧‧空腔室
13‧‧‧排氣口
14‧‧‧徑向電磁鐵
15‧‧‧軸向電磁鐵
16‧‧‧固定翼
17‧‧‧旋轉翼
18‧‧‧嵌合部
第1圖是本實施例的概略說明剖面圖。
第2圖是傳統的旋轉圓筒部的概略說明剖面圖。
第3圖是本實施例的旋轉圓筒部的概略說明剖面圖。
第4圖是顯示因為旋轉圓筒部的內部應力或者因為層的預定部分的纖維張力的差所導致的變形的例子之概略說明圖。
第5圖是本實施例的旋轉圓筒部的概略說明剖面圖。
第6圖是本實施例的另一種例子的概略說明剖面圖。
第7圖是顯示出最外層(最外層的環箍層)的厚度與進行除去加工前後之表面的凹凸量之模擬結果的圖表。
1‧‧‧螺紋溝部
2‧‧‧固定圓筒部
3‧‧‧旋轉圓筒部
6‧‧‧泵浦殼體
7‧‧‧旋轉體
8‧‧‧DC直流馬達
9‧‧‧旋轉軸
10‧‧‧安裝部
11‧‧‧吸氣口
12‧‧‧空腔室
13‧‧‧排氣口
14‧‧‧徑向電磁鐵
15‧‧‧軸向電磁鐵

Claims (27)

  1. 一種真空泵浦,是具備了螺紋溝泵浦部的真空泵浦,該螺紋溝泵浦部是具有:在內周面設有螺旋狀的螺紋溝部之固定圓筒部、以及配設在該固定圓筒部內的旋轉圓筒部,藉由使該旋轉圓筒部進行旋轉,而通過由前述螺紋溝部與前述旋轉圓筒部的外周面所形成的螺旋狀的排氣流路來進行排氣,其特徵為:前述旋轉圓筒部是堆疊複數個纖維補強樹脂層所構成的,而且最外層的前述纖維補強樹脂層是製作成:較之與其相鄰接的層更厚。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的真空泵浦,其中,最外層的前述纖維補強樹脂層是製作成:較之與其相鄰接的層更厚25%以上。
  3. 一種真空泵浦,是具備了螺紋溝泵浦部的真空泵浦,該螺紋溝泵浦部是具有:在內周面設有螺旋狀的螺紋溝部之固定圓筒部、以及配設在該固定圓筒部內的旋轉圓筒部,藉由使該旋轉圓筒部進行旋轉,而通過由前述螺紋溝部與前述旋轉圓筒部的外周面所形成的螺旋狀的排氣流路來進行排氣,其特徵為:前述旋轉圓筒部是堆疊複數個纖維補強樹脂層所構成的,該纖維補強樹脂層是有:將纖維做螺旋繞線而形成的螺旋層以及將纖維做環箍繞線而形成的環箍層,最外層的前述環箍層是製作成:較之與其相鄰接的層更厚。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的真空泵浦,其中,最 外層的前述環箍層是製作成:較之與其相鄰接的層更厚25%以上。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的表面至少有一部分被除去。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的最外層是製作成環箍層。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的最外層是製作成環箍層。
  8. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的最內層是製作成環箍層。
  9. 如申請專利範圍第5項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的最內層是製作成環箍層。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的最內層是製作成環箍層。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的最內層是製作成環箍層。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的最外層及最內層之前述環箍層是製作成同一厚度。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的最外層及最內層之前述環箍層是製作成 同一厚度。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的最外層及最內層之前述環箍層是製作成同一厚度。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的真空泵浦,其中,前述旋轉圓筒部的最外層及最內層之前述環箍層是製作成同一厚度。
  16. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
  17. 如申請專利範圍第5項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
  18. 如申請專利範圍第6項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
  19. 如申請專利範圍第7項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
  20. 如申請專利範圍第8項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
  21. 如申請專利範圍第9項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定 成同一厚度。
  22. 如申請專利範圍第10項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
  23. 如申請專利範圍第11項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
  24. 如申請專利範圍第12項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
  25. 如申請專利範圍第13項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
  26. 如申請專利範圍第14項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
  27. 如申請專利範圍第15項所述的真空泵浦,其中,是將前述旋轉圓筒部的最外層及最內層以外的其他層設定成同一厚度。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014203172A1 (de) 2014-02-21 2015-08-27 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Beschichtete CFK Oberflächen von Turbomolekularpumpen
CA2977972C (en) * 2015-02-27 2024-01-09 Pyrotek, Inc. Advanced material overflow transfer pump
JP6641734B2 (ja) * 2015-06-12 2020-02-05 株式会社島津製作所 ターボ分子ポンプ
WO2016202870A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Casing for a turbomachine

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3969812A (en) * 1974-04-19 1976-07-20 Martin Marietta Corporation Method of manufacturing an overwrapped pressure vessel
US3966523A (en) * 1975-08-11 1976-06-29 United Technologies Corporation Method of making filament reinforced composite rings from plural flat filamentary spiral layers
US4773306A (en) * 1986-07-08 1988-09-27 Pneumo Abex Coporation Dual tandem composite cylinder assembly including separately formed cylinder barrels
CN1037196A (zh) * 1988-04-26 1989-11-15 瓦西里·波里苏维奇·希洛克夫 分子真空泵
CN1038859A (zh) * 1988-06-23 1990-01-17 弗拉基米尔帕夫罗维奇萨金夫 涡轮式分子真空泵
US5285699A (en) * 1988-12-07 1994-02-15 Board Of Regents, University Of Texas System Reinforced composite flywheels and shafts
US5415079A (en) * 1992-05-13 1995-05-16 Hr Textron, Inc. Composite cylinder for use in aircraft hydraulic actuator
USH1261H (en) * 1992-05-15 1993-12-07 Gibson Baylor D On-line consolidation of filament wound thermoplastic parts
US5316611A (en) * 1992-07-06 1994-05-31 Edo Corporation, Fiber Science Division Method of forming reusable seamless mandrels for the fabrication of hollow fiber wound vessels
JPH06331032A (ja) * 1993-05-19 1994-11-29 Japan Steel Works Ltd:The 圧力容器
JP3098139B2 (ja) * 1993-06-17 2000-10-16 株式会社大阪真空機器製作所 複合分子ポンプ
GB9525337D0 (en) * 1995-12-12 1996-02-14 Boc Group Plc Improvements in vacuum pumps
US5822838A (en) * 1996-02-01 1998-10-20 Lockheed Martin Corporation High performance, thin metal lined, composite overwrapped pressure vessel
JPH1182888A (ja) * 1997-08-29 1999-03-26 Kobe Steel Ltd 耐圧性に優れたfrp圧力容器及びその製造法
JP3788558B2 (ja) * 1999-03-23 2006-06-21 株式会社荏原製作所 ターボ分子ポンプ
US6261699B1 (en) * 1999-04-28 2001-07-17 Allison Advanced Development Company Fiber reinforced iron-cobalt composite material system
US6361635B1 (en) * 2000-01-10 2002-03-26 Shade, Inc. Method of fabricating a filament wound vessel
JP2001221186A (ja) * 2000-02-04 2001-08-17 Tokyo Electron Ltd 軸流真空ポンプ及び処理装置
WO2002001311A1 (en) * 2000-06-27 2002-01-03 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Composite rotors for flywheels and methods of fabrication thereof
US7037865B1 (en) * 2000-08-08 2006-05-02 Moldite, Inc. Composite materials
JP3974772B2 (ja) * 2001-11-16 2007-09-12 Bocエドワーズ株式会社 真空ポンプ
JP3961273B2 (ja) * 2001-12-04 2007-08-22 Bocエドワーズ株式会社 真空ポンプ
TWI277696B (en) * 2002-05-20 2007-04-01 Teijin Seiki Co Ltd Heat insulation structure of vacuum pump
FR2845737B1 (fr) * 2002-10-11 2005-01-14 Cit Alcatel Pompe turbomoleculaire a jupe composite
GB0322883D0 (en) * 2003-09-30 2003-10-29 Boc Group Plc Vacuum pump
JP2005180265A (ja) 2003-12-18 2005-07-07 Boc Edwards Kk 真空ポンプ
JP4558349B2 (ja) * 2004-03-02 2010-10-06 財団法人国際科学振興財団 真空ポンプ
JP2006046074A (ja) 2004-07-30 2006-02-16 Boc Edwards Kk 真空ポンプ
GB2420379A (en) * 2004-11-18 2006-05-24 Boc Group Plc Vacuum pump having a motor combined with an impeller
JP2007309245A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Boc Edwards Kk 真空ポンプ
GB0620723D0 (en) * 2006-10-19 2006-11-29 Boc Group Plc Vibration isolator
DE102007014142B4 (de) * 2007-03-23 2019-05-29 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpe
JP2009108752A (ja) 2007-10-30 2009-05-21 Edwards Kk 真空ポンプ
JP2010116980A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Toyota Motor Corp 高圧タンクの設計方法
CN102292208B (zh) * 2009-01-21 2014-09-10 藤仓橡胶工业株式会社 制造frp圆筒的方法和frp圆筒
EP2587069B1 (en) * 2010-06-24 2020-03-25 Edwards Japan Limited Vacuum pump
US20130309076A1 (en) * 2011-02-04 2013-11-21 Edwards Japan Limited Rotating Body of Vacuum Pump, Fixed Member Disposed Opposite Rotating Body, and Vacuum Pump Provided with Rotating Body and Fixed Member
DE102011112691A1 (de) * 2011-09-05 2013-03-07 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpe
JP2014031734A (ja) * 2012-08-01 2014-02-20 Edwards Kk 真空ポンプ用部品および真空ポンプ
DE102013214662A1 (de) * 2013-07-26 2015-01-29 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpe

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