JP6998439B2 - 分子真空ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの分子ポンプ段と、１つの中間ポートを備え、ポンプ段によって、ガスが、分子真空ポンプの入口から出口に移送可能であり、ポンプ段が、１つのポンプ方向と、このポンプ方向に対して横に１つの通路横断面を備え、中間ポートが、ポンプ段内又はポンプ段の下流に配置されている、分子真空ポンプに関する。

通路横断面は、ポンプ方向に沿った選択された点で測定された横断面内のポンプ段内の開放した面である。即ち、通路横断面は、特に、移送すべきガス粒子が通過し得る当該横断面内の開口の合計によって構成されている。ロータ作動式の分子真空ポンプの場合、通路横断面は、特にロータ軸に沿った選択された点での横断面に関し、断面は、特にロータ軸に対して垂直に延在する。

本発明の課題は、このような真空ポンプにおいて、中間ポートに存在するガスの排出を改善すること、及び／又は、中間ポートを起点とするポンプ方向とは反対方向のガスの逆流を低減することである。

この課題は、請求項１による特徴を備えた分子真空ポンプによって、特に、ポンプ方向で中間ポートの前に、好ましくは静的な遮断要素が配置され、この遮断要素により、通路横断面が局所的に縮小されていることによって解決される。

遮断要素は、構造的に簡単な方法で、中間ポートを起点とするポンプ方向とは反対方向のもしくはポンプ方向で中間ポートの上流の領域へのガスの逆流を低減し、中間ポートに存在するガスに対するポンプ作用が改善される。特に、遮断要素が、静的な要素である、及び／又は、ポンプのステータに配置されている場合が有利であるとわかった。何故なら、特にロータでの動的力に基づいてその構造の変更は一般に著しく複雑となるからである。即ち、本発明は、既存のポンプの修正によって、そのロータを変更する必要なく実現することができる。しかしながら、基本的に、遮断要素は、例えばまたロータに配置することもできる。

遮断要素は、特に中間ポートの直前に配置されている。従って、遮断要素は、ガスもしくは粒子のための有利なガイド作用及び／又は遮蔽作用を備えること、及び／又は、粒子に、少なくともポンプ方向の成分で延在する優先方向を与えること、ができる。一般に、遮断要素は、例えばガイド及び／又は遮蔽要素を構成することができる。

ポンプ段の通路横断面は、特に、１つ又は複数のステータ要素－ターボ分子ポンプ段の場合は特にステータディスク－によって、即ち、特にポンプ方向で遮断要素の上流に配置された１つ又は複数のステータ要素によって規定されている。ポンプ段は、基本的にその軸方向の広がりに沿って変化する通路横断面を備えることができる。決定的であるのは、中間ポートの前の局所的縮小である。

通路横断面の局所的な縮小又は減少は、特に、ポンプ段の圧縮が中間ポートの前で局所的に増大しているように形成されている。この場合、吸引能力は、この領域で確かに局所的に減少させることができる。しかしながら、少なくとも所定の適用に対して、これは、中間ポートに存在するガスのための改善されたポンプ作用に鑑みて正当である。一般に、本発明は、特に、例えばリーク検出器のような、主入口で特に高い吸引能力を必要としない圧縮が臨界的な適用のために適している。

通路横断面は、本発明によれば遮断要素によって縮小されるだけであるが、完全に封鎖されはしない。即ち、遮断要素は、例えば通路横断面の一部を覆うことができる。従って、遮断要素の横のポンプ段を経て次のポンプ段にガスを移送することは、可能なままである。即ち、縮小された通路横断面は、特に、ポンプ段を、中間ポートの軸方向領域、及び／又は、中間ポート及び／又はポンプ段の下流に特に直列に配置された別のポンプ段と接続する。

一般に、中間ポートは、例えば、特に軸方向に、ポンプ段内で、ポンプ段の第１の部分と、ポンプ段の直列に下流に配置された第２の部分との間に配置することができる。選択的に、中間ポートは、例えばポンプ段の特に軸方向下流で、直列に下流に配置された第２のポンプ段の特に軸方向上流に配置することができる。即ち、ポンプ段もしくはポンプ段の部分は、一般に特に直列に接続することができる。ポンプ段もしくは部分は、特に、共通のロータシャフト上に配置されたロータもしくはロータ部分を備える。

通路横断面は、特にポンプ段の領域内のポンプのロータを経る横断面の開放した領域によって構成されている。ターボ分子ポンプ又はターボ分子ポンプ段の場合、ターボステータディスクの通路横断面は、例えば半径方向外方向をターボステータブレードの半径方向外側の境界によって制限されている。この場合、内方向には、通路横断面は、ターボステータブレードの半径方向内側の境界によって、即ちいわゆるブレードベースによって制限されている。通路横断面は、周方向にブレードによって分離された開放した部分を備える。相応のことが、ターボロータもしくはターボロータディスクについても当て嵌まる。ホルベックポンプの場合、通路横断面は、例えば外方向又は内方向を複数のホルベック溝のそれぞれの底によって制限されている。反対方向、即ち内方向もしくは外方向は、通路横断面は、ホルベックロータによって制限されている。通路横断面は、周方向に、ウェブによって分離された開放した部分を備え、ウェブが、ホルベック溝を分離する。一般に、ホルベックポンプ段における通路横断面は、特に実質的にホルベック溝の横断面の合計に一致する。

特に、通路横断面は、遮断要素によって、中間ポート－ターボ分子ポンプの場合は特に上流のステータディスク－の前及び／又は後のポンプ段の通路横断面の横断面積に対して少なくとも２０％、特に３０％の分だけ縮小することができる。

複数段の分子ポンプの中間ポートは、例えば「インターステージポート」とも呼ばれ、このような中間ポートを備えた分子ポンプは、「スプリットフロー真空ポンプ」とも呼ばれる。

特に、通路横断面は、遮断要素によって局所的に、特にポンプ段のロータ軸に対して非対称であり得る。例えば、遮断要素は、ポンプ段のロータシャフトの中間ポートの側で、遮断要素が、ロータの中間ポートとは反対の側よりも大きい割合の通路横断面を遮断するように配置することができる。一般に好ましくは、遮断要素は、ロータシャフトの中間ポートの側に配置することができる。例えば、遮断要素は、ロータ軸に関する、特に中間ポートに対応付けられた部分角度領域にだけ配置することができる。遮断要素は、特に半径方向でロータ軸と中間ポートの間に位置する領域内の通路横断面を遮断することができる。一般に、中間ポートにおける遮断要素の配置は、中間ポートからの減少させた逆流以外に、ガス分子が上流のポンプ段から中間ポートを経て流出する確率の減少も生じさせる。

例えば、遮断要素が、少なくとも中間ポートに対応付けられた周方向部分内を、特に実質的にはこの周方向部分内だけを不透過性に形成されていること、を企図することができる。中間ポートに半径方向に対向する領域は、特に遮断要素から解放されており得る、もしくは、継炉横断面は、開放しており得る。中間ポートに半径方向に対向する領域内では、ステータは、特に透過性に、一般に「通常の」ステータのように形成することができる。一般に好ましくは、遮断要素は、少なくとも中間ポートの角度領域及び／又は最大で１８０°に一致する周方向領域にわたって延在することができる。この周方向部分内で、通路横断面は、遮断要素によって完全に又は特に半径方向に部分的に遮断することができる。

遮断要素の形状は、例えば変更可能であり得る。従って、選択された形状に応じて、中間ポートからの逆流及びポンプ方向のポンプ段に関して異なる性能を設定することができる。

１つの実施形態によれば、遮断要素が、壁及び／又は連続した面要素として形成されている、及び／又は、ポンプ方向に対して横に延在すること、が企図されている。これは、本発明による利点を達成する構造的に簡単な可能性を構成する。遮断要素は、特にポンプ方向及び／又はロータ軸に対して垂直及び／又は横に延在することができる。面要素もしくは壁は、例えば中間ポートの境界に対して平行及び／又はロータ軸に対して斜め又は垂直に配置することができる。

いくつかの実施形態の場合、遮断要素は、半径方向にポンプ段の通路横断面の一部にわたってのみ延在し、これは、特に、局所的な縮小部の前もしくは後の隣接する特に上流及び／又は下流の通路横断面に関してである。特に、遮断要素は、例えば、それぞれ他の部分よりも少ない圧縮を備えた通路横断面の半径方向の一部にわたってのみ延在することができる。遮断要素から解放された半径方向の領域は、特に高い圧縮を、しかしながら場合によっては僅かな吸引能力を備える。高い圧縮は、僅かな逆流を助長し、それ以外は、遮断要素も逆流を減少させる。特に、遮断要素は、半径方向内側の部分を覆うこと、及び／又は、半径方向外側の部分を覆わないこと、ができる。例えば、半径方向の幅全体にわたって延在する他の周方向領域内の遮断要素もしくは同じ遮断要素の一部との組合せも可能である。

１つの実施形態によれば、ポンプ段が、ターボ分子ポンプ段である。ターボ分子ポンプ段は、例えば１つ又は複数のターボロータディスク及び／又は１つ又は複数のターボステータディスクを備えることができる。中間ポートは、例えば、ターボ分子ポンプ段、特にポンプ段のポンプ方向で最後のターボステータディスク又はターボロータディスクの下流に配置することができる。選択的に、中間ポートは、例えば１つのターボロータディスクの軸方向の高さ位置に配置すること、もしくは、そのようなところに合流すること、即ち一般にポンプ段内に配置すること、ができる。

１つの実施形態によれば、遮断要素が、ターボステータディスクの一部として形成されていること、が企図されている。基本的に、遮断要素は、例えばステータディスク、特に部分ステータディスクと直接的に結合すること、及び／又は、そのようなディスクに軸方向に付設すること、ができる。軸方向に付設されるとは、遮断要素が、ステータディスクもしくは部分ステータディスクと少なくとも部分的に同じ軸方向領域内に配置されていることを意味する。特に、遮断要素は、ターボステータディスクの中間ポートの側の一部を置換することができる。横断面内及び遮断要素の軸方向の高さで見て、例えばロータシャフトの特に中間ポートとは反対の一方の側にはステータブレードを設けることができるが、ロータシャフトの中間ポートの他方の側には遮断要素が設けられ、特にステータブレードは設けられていない。

遮断要素は、構造的に簡単な実施例によれば板金として形成することができる。ターボステータディスクは、しばしば同様に板金部分として形成されており、遮断要素は、一般にターボステータディスクと同様に製造もしくは形成することができるが、特に別個のブレードは設けられていない。

発展形の場合、遮断要素は、ターボステータディスクのいくつか又は全てのステータブレード用の特に半径方向内側のブレードベースを規定すること、が企図されている。特に、遮断要素によって規定されたブレードベース直径は、上流のロータディスク及び／又はステータディスクのブレードベース直径よりも大きくすること、特に少なくとも２０％の分だけ大きくすることができる。

遮断要素は、例えば、シャーレ状及び／又は漏斗状に、特に部分リング状、部分シャーレ状及び／又は部分漏斗状に形成することができ、「部分」との用語は、特に、ロータ軸を中心とする角度領域を指す。このような遮断要素は、特に離間した２つのディスクパック及び／又はポンプ段の間に配置することができる。

別の実施形態は、ポンプ段が、ホルベックポンプ段であること、を企図する。

遮断要素は、好ましくは、少なくとも１つのホルベック溝又はホルベック通路の横壁として形成することができる。一般に、遮断要素は、例えば溝もしくは通路、ポンプ方向又はロータ軸に対して垂直に延在することができる。以下では、簡素化のために、ホルベック溝だけを引き合いに出すが、それぞれの特徴が一般にホルベック通路に対しても有効であると理解する。

発展形によれば、ホルベック溝を横から制限する少なくとも１つのウェブが、ポンプ方向で中間ポートの下流の領域に、中間ポートに対する空隙部を備えること、が企図されている。即ち、ウェブは、特にポンプ方向とは反対方向に中間ポートまで達するのではなく、即ち少なくともその半径方向の全高を備えているのではなく、ウェブ端は、ここから離間している。空隙部は、ガスに対して良好なコンダクタンスが提供されることによって、ホルベックポンプ段の中間ポートからポンプ方向で中間ポートの下流の部分へのガスの進入を容易にする。

他の発展形の場合、ホルベック溝を横から制限する少なくとも１つのウェブが、ポンプ方向で遮断要素の上流の領域に、中間ポートに対する空隙部を備えること、が企図されている。この空隙部は、移送すべきガス粒子が遮断要素に沿って１つのホルベック溝から次のホルベック溝に到達し得ることを可能にする。従って、遮断要素を備えるホルベック溝は、行き止まりの意味でポンプ方向に遮断されるのではなく、遮断要素の上流の領域内のホルベック溝のポンプ作用は、粒子が空隙部を経て次のホルベック溝に到達し、そこで更に圧送され得ることによって、更に利用することができる。従って、特に、それぞれの粒子が遮断要素とホルベックロータの間を経て当該ホルベック溝から中間ポートに到達する確率は低減され、これにより、主入口もしくはホルベック溝から中間ポートへの交差流が回避される。空隙部は、特に遮断された溝を、ホルベックロータの回転方向で次の溝と接続し、この溝も、中間ポートを通過する溝に達するまで、次の溝への相応の空隙部を備えることができる。

基本的に、中間ポートは、その境界が、複数のホルベック溝にわたって延在すること及び／又は複数のホルベック溝に付設されていること、ができる。有利な実施形態の場合、中間ポートが、その境界を、１つのホルベック溝だけに付設されている。この場合、付設は、中間ポートが、当該ホルベック溝に合流する点に見られる。中間ポートは、基本的に、溝底がそこで開放していることによって、ホルベックステータに構成されている。この場合、中間ポートに付設されたホルベック溝の溝底が開放している。開放は、中間ポートの付設が複数回の場合は、複数のホルベック溝にわたって延在し、付設が１回の場合は、ただ１つのホルベック溝内のみに延在する。中間ポートの境界は、特に、１つのホルベック溝内のみに設けることができる。しかしながらまた、基本的に、境界が、ウェブ領域内まで延在すること、及び／又は、ウェブが、境界を規定する横の切欠きを備えること、も考えられる。

選択的又は付加的に、中間ポートが、例えば、少なくとも１つの境界及び／又は１つの縦方向の広がりを、１つのホルベック溝に対して平行に整向されていること、ができる。基本的に、中間ポートは、少なくとも１つの境界を、ロータ軸に対して垂直及び／又は平行に整向されていることができる。

好ましい実施形態は、中間ポートが、その境界を、少なくとも１つの第１のホルベック溝に付設され、ホルベックロータの回転方向で次の少なくとも１つの第２のホルベック溝には付設されておらず、第１と第２のホルベック溝の間のウェブが、中間ポートを第２のホルベック溝と接続する切欠きを備えること、を企図する。切欠きは、特に中間ポートに隣接して及び／又は中間ポートの軸方向の領域内に配置することができる。例えば、遮断要素は、第１のホルベック溝の横壁として形成することができる。特に、粒子は、自由に中間ポートからポンプ方向に第１のホルベック溝に進入することができる。遮断要素は、特にポンプ方向とは反対方向の第１のホルベック溝への粒子の進入を遮断する。切欠きにより、粒子は、特に自由に、特に少なくともポンプ方向の移動成分で２のホルベック溝に進入することができる。

第１のホルベック溝又は一般に中間ポートがその境界を付設されたホルベック溝の１つは、一般に、特に少なくとも中間ポートの軸方向の領域内のウェブによって、好ましくはホルベックロータの回転方向とは反対方向で次の特に第３のホルベック溝から分離することができる。

一般に、複数の中間ポートを、１つのポンプ段に、又は、複数のポンプ段、特にホルベックポンプ段及び／又はターボ分子ポンプ段の間又はこれらポンプ段に設けることもできる。一般に、ポンプは、好ましくは直列に接続された複数の特に異なる種類のポンプ段を備えることができる。

更に一般に、ポンプは、ポンプ方向に対して中間ポートの上流のポンプ活性ロータ部分と、ポンプ方向に対して下流のポンプ活性ロータ部分を備えることができ、特に両ロータ部分は、同じロータシャフトと結合すること及び／又は直列に接続することができる。一般に、真空ポンプは、例えば１つのロータシャフトだけを備えることができ、特に全てのポンプ段及びポンプ段部分を、このロータシャフトによって駆動すること及び／又は直列に接続することができる。

全般的に、中間ポートは、好ましくは軸方向領域、特にポンプハウジングに開口し、この軸方向領域にわたって、中間ポートの上流のポンプ段もしくはポンプ段部分が、中間ポートの下流のポンプ段もしくはポンプ段部分と直列に結合されている。この軸方向領域は、例えば、中間段領域又は１つのポンプ段内の軸方向領域、例えばターボロータディスクの軸方向領域であり得る。一般に、ガスの移送は、特に、中間ポートが開口する軸方向領域及び／又は中間段領域にわたって行なうことができる。特に、遮断要素は、残りの通路横断面を経てポンプ方向にガスによって通過される。

別の実施形態によれば、遮断要素及び／又は中間ポートに配置されるとともに遮断要素を備えるステータ要素が、生成製造法、特に３Ｄプリントによって製造されていること、が企図されている。これは、遮断要素のその遮断作用に鑑みた十分自由で適切な形成を可能にするので、本発明による利点は、簡単な手段によって効果的に達成することができる。生成製造法とは、例えば成層によるような体積要素の接合による部品の製造もしくは造形と理解する。好ましくは、生成製造法は、部品が、ステレオリソグラフィ、レーザ溶融、レーザ焼結、選択的レーザ焼結、層積層法、押出成形、熱溶解積層法、薄膜積層法又は３Ｄプリントの方法の少なくとも１つにより製造されることを含む。

以下で、本発明を、添付図と関係づけた有利な実施形態により模範的に説明する。

ターボ分子ポンプの斜視図 図１のターボ分子ポンプの下側の図 図２に示した切断線Ａ－Ａに沿ったターボ分子ポンプの横断面図 図２に示した切断線Ｂ－Ｂに沿ったターボ分子ポンプの横断面図 図２に示した切断線Ｃ－Ｃに沿ったターボ分子ポンプの横断面図 中間ポートを備えた従来技術のターボ分子ポンプ ターボ分子ポンプ用のスペーサリング 本発明の１つの実施形態によるターボ分子ポンプ 別の実施形態によるターボ分子ポンプ 通常のターボステータディスクの平面図 ターボ分子ポンプ段用の遮断要素の平面図 半径方向の位置に依存したターボステータディスクの圧縮のプロット 遮断要素の１つの実施形態 公知のホルベックポンプ段のステータ 本発明の１つの実施形態によるホルベックポンプ段のステータ 別の実施形態によるホルベックポンプ段のステータ

図１に示したターボ分子ポンプ１１１は、入口フランジ１１３によって包囲されたポンプ入口１１５を有し、このポンプ入口に、それ自体周知のように、図示してないレシピエントを接続することができる。レシピエントからのガスは、ポンプ入口１１５を介してレシピエントから吸い込まれ、ポンプを経てポンプ出口１１７へ移送することができ、このポンプ出口には、例えば回転ベーンポンプのような予備真空ポンプを接続することができる。

入口フランジ１１３は、図１による真空ポンプの整向時に、真空ポンプ１１１のハウジング１１９の上端を構成する。ハウジング１１９は、下部１２１を有し、この下部の横に、電子機器ハウジング１２３が配置されている。電子機器ハウジング１２３内に、例えば真空ポンプ内に配置された電気モータ１２５を作動させるために、真空ポンプ１１１の電気及び／又は電子部品が収納されている。電子機器ハウジング１２３には、アクセサリ用の複数のポート１２７が設けられている。加えて、例えばＲＳ４８５規格によるデータインタフェース１２９と電力供給ポート１３１が電子機器ハウジング１２３に配置されている。

ターボ分子ポンプ１１１のハウジング１１９には、特に張水弁の形態の張水入口１３３が設けられ、この張水入口を介して、真空ポンプ１１１は、張水をすることができる。更にまた、下部１２１の領域には、掃気ガスポートとも呼ばれるシールガスポート１３５が配置され、掃気ガスポートを介して、掃気ガスが、ポンプによって移送されるガスから電気モータ１２５（例えば図３参照）を保護するために、モータスペース１３７－このモータスペース内で、電気モータ１２５は真空ポンプ１１１内に収納されている－へ導入することができる。更にまた、下部１２１内には、２つの冷却剤ポート１３９が配置され、これら冷却剤ポートの一方は、冷却剤用の入口として設けられ、他方の冷却剤ポートは、冷却剤用の出口として設けられ、この冷却剤は、冷却のために真空ポンプ内に導入することができる。

真空ポンプの下側１４１は、スタンド面として使用することができるので、真空ポンプ１１１は、下側１４１の上に立った状態で作動させることができる。しかしながら、真空ポンプ１１１は、入口フランジ１１３を介してレシピエントに固定され、これにより、ある程度吊り下がった状態で作動されてもよい。加えて、真空ポンプ１１１は、図１に示したものとは違うように整向されている時でも作動させ得るように構成することができる。下側１４１が下を向くのではなく、横に向くか、上を向くように整向して配置することができる真空ポンプの実施形態を実現することもできる。

図２に図示した下側１４１には、更に、種々のボルト１４３が配置され、これらボルトによって、ここではそれ以上は特定されていない真空ポンプの部品が互いに固定されている。例えば、軸受カバー１４５は、下側１４１に固定されている。

加えて、下側１４１には、固定孔１４７が配置され、これら固定孔を介して、ポンプ１１１は、例えば載置面に固定することができる。

図２～５には、冷却剤ライン１４８図され、この冷却ライン内を、冷却剤ポート１３９を介して導入及び導出される冷却剤が循環できる。

図３～５の断面図が示すように、真空ポンプは、ポンプ入口１１５に存在するプロセスガスをポンプ出口１１７へ移送するために複数のプロセスガスポンプ段を有する。

ハウジング１１９内に、ロータ１４９が配置され、このロータは、回転軸１５１を中心として回転可能なロータシャフト１５３を備える。

ターボ分子ポンプ１１１は、ロータシャフト１５３に固定された複数の半径方向のロータディスク１５５と、ロータディスク１５５の間に配置されかつハウジング１１９に固定されたステータディスク１５７を有する、ポンプに有効に互いに直列に介装された複数のターボ分子ポンプ段を有する。この場合、ロータディスク１５５と隣接するステータディスク１５７が、それぞれ１つのターボ分子ポンプ段を構成する。ステータディスク１５７は、スペーサリング１５９によって互いに所望の軸方向の間隔を置いて保持されている。

加えて、真空ポンプは、半径方向に互いに入れ子式に配置され、ポンプに有効に互いに直列に介装されたホルベックポンプ段を有する。ホルベックポンプ段のロータは、ロータシャフト１５３に配置された１つのロータハブ１６１と、ロータハブ１６１に固定されかつこのロータハブによって支持された２つのシリンダシェル状のホルベックロータスリーブ１６３，１６５を有し、これらホルベックロータスリーブは、回転軸１５１に対して同軸に整向され、半径方向に互いに入れ子式に介装されている。更に、２つのシリンダシェル状のホルベックステータスリーブ１６７，１６９が設けられ、これらホルベックステータスリーブも同様に回転軸１５１に対して同軸に整向され、半径方向に見て互いに入れ子式に介装されている。

ホルベックポンプ段のポンプ活性表面は、シェル面によって、即ち半径方向内面及び／又は外面、ホルベックロータスリーブ１６３，１６５及びホルベックステータスリーブ１６７，１６９によって構成されている。外側のホルベックステータスリーブ１６７の半径方向の内面は、半径方向のホルベックギャップ１７１を形成しつつ外側のホルベックロータスリーブ１６３の半径方向外面に対向し、この半径方向外面と共に、ターボ分子ポンプの後に続く第１のホルベックポンプ段を構成する。外側のホルベックロータスリーブ１６３の半径方向内面は、半径方向のホルベックギャップ１７３を形成しつつ内側のホルベックステータスリーブ１６９の半径方向外面に対置し、この半径方向外面と共に第２のホルベックポンプ段を構成する。内側のホルベックステータスリーブ１６９の半径方向内面は、半径方向のホルベックギャップ１７５を形成しつつ内側のホルベックロータスリーブ１６５の半径方向外面に対向し、この半径方向外面と共に第３のホルベックポンプ段を構成する。

ホルベックロータスリーブ１６３の下端に、その介在により半径方向外側に位置するホルベックギャップ１７１を中央のホルベックギャップ１７３と接続する、半径方向に延在する通路を設けることができる。加えて、内側のホルベックステータスリーブ１６９の上端に、その介在により中央のホルベックギャップ１７３を半径方向内側に位置するホルベックギャップ１７５と接続する、半径方向に延在する通路を設けることができる。これにより、互いに入れ子式に介装されたホルベックポンプ段は、互いに直列に介装される。更に、半径方向内側に位置するホルベックロータスリーブ１６５の下端に、出口１１７への接続通路１７９を設けることができる。

ホルベックステータスリーブ１６３，１６５の前記ポンプ活性表面は、それぞれ、回転軸１５１を中心として螺旋状に軸方向に延在する複数のホルベック溝を備えるが、ホルベックロータスリーブ１６３，１６５の対向するシェル面は、平滑に形成され、ホルベック溝内の真空ポンプ１１１を作動させるためのガスを推進する。

ロータシャフト１５３を回転可能に軸受けするために、転がり軸受１８１がポンプ出口１１７の領域に設けられ、永久磁石軸受１８３が、ポンプ入口１１５の領域に設けられている。

転がり軸受１８１の領域で、ロータシャフト１５３に、転がり軸受１８１に向かって増加する外径を有する円錐形のスプレーナット１８５が設けられている。スプレーナット１８５は、作動媒体蓄積器の少なくとも１つのワイパと滑り接触している。作動媒体蓄積器は、上下に積み重ねられた複数の吸湿性のディスク１８７を有し、これらディスクは、転がり軸受１８１用の作動媒体、例えば潤滑剤を吸収している。

真空ポンプ１１１の作動中、作動媒体は、毛管作用によって作動媒体蓄積器からワイパを介して回転するスプレーナット１８５へ伝達され、遠心力のために、スプレーナット１８５に沿ってスプレーナット１８５の外径が大きくなる方向に転がり軸受１８１に向かって移送され、そこで、作動媒体は、例えば潤滑機能を満足する。転がり軸受１８１と作動媒体蓄積器は、真空ポンプ内で桶状のインサート１８９と軸受カバー１４５によって包囲されている。

永久磁石軸受１８３は、ロータ側の軸受半体１９１とステータ側の軸受半体１９３を有し、これら軸受半体は、軸方向に上下に積み重ねられた複数の永久磁石リング１９５，１９７から成るそれぞれ１つのリングスタックを有する。リング磁石１９５，１９７は、互いに半径方向の軸受ギャップ１９９を形成しつつ対向し、ロータ側のリング磁石１９５は、半径方向外側に配置され、ステータ側のリング磁石１９７は、半径方向内側に配置されている。軸受ギャップ１９９内に存在する磁場は、リング磁石１９５，１９７の間に、ロータシャフト１５３の半径方向の軸受けを生じさせる磁気的反発力を惹起する。ロータ側のリング磁石１９５は、ロータシャフト１５３のキャリヤ部分２０１によって支持され、このキャリヤ部分は、リング磁石１９５を半径方向外側から包囲する。ステータ側のリング磁石１９７は、ステータ側のキャリヤ部分２０３によって支持され、このキャリヤ部分は、リング磁石１９７を経て延在し、ハウジング１１９の半径方向のブレース２０５に懸架されている。回転軸１５１に対して平行に、ロータ側のリング磁石１９５は、キャリヤ部分２０３と連結されたカバー要素２０７によって固定されている。ステータ側のリング磁石１９７は、回転軸１５１に対して平行に、１つの方向に、キャリヤ部分２０３と結合された固定リング２０９並びにキャリヤ部分２０３と結合された固定リング２１１によって固定されている。加えて、固定リング２１１とリング磁石１９７の間に、皿バネ２１３を設けることができる。

磁石軸受内に、緊急もしくは安全軸受２１５が設けられ、この緊急もしくは安全軸受は、真空ポンプ１１１の標準的な作動中に、接触することなく空転し、ステータに対して相対的にロータ１４９が過度に半径方向に変位した時に初めて、ロータ１４９用の半径方向ストッパを構成するために係合する。何故なら、ステータ側の構造物とロータ側の構造物の衝突が防止されるからである。安全軸受２１５は、無潤滑の転がり軸受として形成され、ロータ１４９及び／又はステータと共に、安全軸受２１５が標準的なポンプ作動中に解放されていることを生じさせる半径方向のギャップを構成する。安全軸受２１５が係合する半径方向の変位は、安全軸受２１５が真空ポンプの標準的な作動中には係合しないように十分大きく、同時に、ステータ側の構造物とロータ側の構造物の衝突が全ての状況下で防止されるように十分小さく、設定されている。

真空ポンプ１１１は、ロータ１４９を回転駆動するための電気モータ１２５を有する。電気モータ１２５のアンカーは、ロータ１４９によって構成され、このロータのロータシャフト１５３は、モータステータ２１７を経て延在する。モータステータ２１７を経て延在するロータシャフト１５３の部分には、半径方向外側に又は埋設されて、永久磁石装置を配置することができる。モータステータ２１７とモータステータ２１７を経て延在するロータ１４９の部分との間に、中間スペース２１９が配置され、この中間スペースは、半径方向のモータギャップを有し、このモータギャップを介して、モータステータ２１７と永久磁石装置は、駆動トルクを伝達するために磁気的影響を受け得る。

モータステータ２１７は、ハウジング内で、電気モータ１２５のために設けられたモータスペース１３７内に固定されている。シールガスポート１３５を介して、掃気ガスとも呼ばれかつ例えば空気又は窒素であり得るシールガスがモータスペース１３７内へ達し得る。シールガスを介して、電気モータ１２５は、プロセスガス、例えばプロセスガスの腐食作用成分、から保護することができる。モータスペース１３７は、ポンプ出口１１７を介して真空引きすることもでき、即ちモータスペース１３７内は、少なくともほぼ、ポンプ出口１１７に接続された予備真空ポンプによって生じさせられた真空圧力が支配する。

加えて、ロータハブ１６１とモータスペース１３７を画成する壁２２１との間には、特に、半径方向外側に位置するホルベックポンプ段に対するモータスペース２１７の良好なシールを達成するために、それ自体周知のいわゆるラビリンスシール２２３を設けることができる。

以下で説明するポンプ及システムは、部分的に著しく概略的に簡素化して図示されている。それらは、実用的な実施のために、有利には前記ポンプの個々又は複数の特徴を有して実施可能である。

図６には、ターボ分子真空ポンプとして形成された真空ポンプ２０が図示されている。概略図は、複数のターボロータディスク２４が結合され、作動中にターボロータディスク２４と共にここでは垂直なロータ軸を中心として回転するロータシャフト２２を示す。ターボロータディスク２４の間に、ターボステータディスク２６が設けられている。これらは、共に、ここでは矢印によって示したポンプ方向２８に沿ってガスの移送を生じさせる。

真空ポンプ２０は、ここでは単純化されて矢印として示された中間ポート３０を有する。中間ポート３０は、ほぼターボロータディスク２４の１つの軸方向の高さ位置に配置されている、即ち、その軸方向もしくは有効な領域に開口している。

図６には、ポンプ方向で中間ポート３０の下流にターボステータディスク２６が図示されていない。しかしながら、ターボステータディスク２６をそこに設けることもできることはわかる。

ポンプ方向２８で中間ポート３０の上流に、公知のステータディスク２４が配置されている。ポンプ２０はポンプ方向２８に移送するが、中間ポート３０に存在するガスの粒子が真空ポンプ２０に進入した後、ポンプ方向２８とは反対方向に移動することが、ある程度可能である。この場合、粒子は、中間ポート３０の上流のターボステータディスク２６を通過することも、基本的には別のターボロータディスク２４及びターボステータディスク２６を通過することもできる。従って、ここでは矢印によって示されたある程度の逆流３２が生じる。

図７は、例えば２つのターボステータディスク２６を離間して支承するために設けることができるスペーサリング３４を示す。スペーサリング３４は、中間入口、例えば中間入口３０又は以下で説明する中間入口の１つのための境界を規定する切欠き３６を備える。

逆流３２を低減することが、本発明の目標である。一般に、ガスは、中間ポート３０からできるだけ良好に排出されるべきである及び／又は逆流すべきでない。この場合、特に、ロータ、特にターボロータディスク２４の構造の変更は望ましくないことがある。可能であれば、既存のロータ構造は、維持できるはずである。本発明は、特に、中間ポートと主入口、即ちポンプ方向で第１の入口との間の内部圧縮を増大させ、特に静的な部品の構造の変更を行なうアプローチを追求する。

測定の評価は、流入の分配がさらなる逆流に対して大きな影響を及ぼすことを示した。大抵は、ここで議論する種類の中間ポートの場合、ガスは、図６の場合のように、ロータディスクに対して半径方向に流れる。例えば、上流に配置されたステータディスクが、中間ポートに対応付けられた角度領域内で、遮断要素、例えば部分シャーレ、特に半シャーレ又は部分リング、特に半リングによって覆われる場合、著しく少ないガスが逆流することができ、ターボディスクパック内で下流に案内される。このようなアプローチが、図８，９及び１１に図解されている。

図８は、ターボ分子ポンプとして形成された真空ポンプ２０が、図６と同様の表現形式で示され、符号が相応に使用されている。ポンプ方向２８で中間ポート３０の上流に、遮断要素３８が設けられている。これは、例えば連続した面又は壁として形成され、ロータシャフト２２の部分角度領域のみにわたって延在する。当該軸方向領域の残りの部分角度領域内には、ターボステータディスク２６が設けられている。

遮断要素３８は、図６に示されているように逆流３２を防止する。粒子の移動は、ここでは矢印４０によって示されている。中間ポート３０から最初にポンプ方向２８とは反対方向に移動するこのような粒子は、遮断要素３８に衝突し、それ以上ポンプ方向２８とは反対方向に移動することはできない。ブロッキング要素３８からの離脱後、それぞれの粒子は、基本的に静的に分配された移動方向を備えるが、この移動方向は、特に少なくともポンプ方向２８の成分で延在する。即ち、遮断要素３８によって、それぞれの粒子がポンプ方向とは反対方向に真空ポンプ２０内を移動する確率が低減される。

ターボステータディスク２６は、軸方向、即ちポンプ方向に透過性に形成され、しかも、粒子が正確に軸方向に飛行できるようにではなく、ガスの軸方向の移送が位置決めされたステータブレードの間を経て可能であるように、形成されている。即ち、ターボステータディスク２６は、通路横断面を備える。ターボステータディスク２６の通路断面は、ここでは唯一のターボ分子ポンプ段４１の軸方向の広がりにわたって一定であるが、遮断要素３８が配置された軸方向の領域を除いてである。遮断要素３８は、不透過性及び／又は閉鎖されて形成され、従って、局所的に制限された軸方向領域内の、即ち中間ポート３０の直前のポンプ方向２８のポンプ段の通路横断面を縮小する。

遮断要素２８が、ここではターボステータディスク２６よりも著しく厚く図示されていることに留意されたい。但し、これは、例えば、区別可能な表現のために使用される。実際には、遮断要素３８は、例えば、特に薄い板金として形成すること、特にそれどころかステータディスク２６よりも薄くすること、ができる。

図９の真空ポンプ２０は、第１のターボ分子ポンプ段４２と第２のターボ分子ポンプ段４４を構成する２つの軸方向に離間したディスクパックを備える。ポンプ段４２と４４の間には、中間ポート３０が開口する中間段領域４６が存在する。図８内とは違い、中間ポート３０は、ここでは即ち模範的にターボロータディスク２４にではなく、ポンプ段４２と４４の間の自由スペースに開口する。これは、中間ポート３０でのコンダクタンス及び吸引能力に鑑みて有利であり、特に、大きい実効吸引能力が望まれる場合及び／又は中間ポート３０の領域内のコンダクタンスが高くあるべき場合に使用することができる。

この場合、遮断要素３８は、例えば縦断面に関して、ロータ軸もしくはロータシャフトに対して及び／又はポンプ方向２８に対して斜めに整向することができる。基本的に、遮断要素３８は、ガイド要素として作用することが、特にガイドプレートとして形成することが、できる。従って、粒子は、特に有利にはポンプ方向２８に案内することができる。

例えば図８又は図９による遮断要素３８は、例えば、ロータ軸もしくはロータシャフト２２の中間ポート３０の側に配置すること及び／又は中間ポート３０に対応付けられたロータ軸に関する角度領域に配置することができる部分リング、特に半リングとして形成することができる。

図１０には、例えば、図８及び９内の上の両ターボステータディスク２６の１つもしくは図６内の図示した３つのターボステータディスク２６のうちの１つに一致することができる典型的なターボステータディスク２６が図示されている。図１０のターボステータディスク２６は、平面図で示され、注視方向は、ポンプ方向及びロータ軸に対して平行に延在する。ターボステータディスク２６は、その周囲にわたって分配されて配置された複数のターボステータブレード４８を有し、これらターボステータブレードの間を、移送すべきガスの粒子が通過することができる。従って、ターボステータブレード４８の間の中間スペースは、通過横断面を構成するが、但し、中間スペースは、ここでは可視のステータブレード４８の間の自由な領域によって構成されているだけでなく、ここでは不可視のステータブレード４８の迎角のために、ステータブレード４８の下もしくは上に部分的に延在する。

図１１において、図１０のものと同様の視点が選択され、ターボステータディスク２６が見られるが、このターボステータディスクは、ここでは部分角度領域しか満たさない。残りの部分角度領域は、遮断要素３８によって遮蔽されている。中間ポート３０が示され、ポンプ方向で中間ポート３０の上流に遮断要素３８が設けられている。即ち、ポンプ方向は、ここでは注視者に向かって延在する。

遮断要素３８は、連続した面要素、例えば板金として形成されている。遮断要素は、この実施形態では部分リングを構成し、この部分リングは、ここでは模範的にロータ軸を中心として約１８０°にわたって延在する。

遮断要素３８自体は、通路横断面を備えないもしくは不透過性に形成されている。従って、ポンプ段の通路横断面は、ここに図示した軸方向領域で局所的に、即ち、模範的に遮断要素３８が配置されていないもしくは遮断要素３８が遮蔽しない角度領域に縮小されている。

図１１により良好にわかるように、通路横断面は、ここでは特にロータ軸に対して局所的に非対称である。ロータ軸の中間ポート３０の側で、遮断要素３８は、ロータの中間ポート３０とは反対の側よりも大きい割合の通路断面を遮断する。遮断要素３８が覆う角度領域は、特に、中間ポート３０が少なくとも実質的に角度領域の中心に配置されているように配置されている。

図１１による遮断要素３８は、例えば図８または図９による縦断面に関連して形成することができる。特に、遮断要素３８は、例えば平坦な面要素として形成すること及び／又はロータ軸に対して垂直に延在することができる。選択的に、遮断要素３８は、先細りに、例えば部分漏斗状及び／又は部分シャーレ状に、特に半漏斗又は半シャーレとして形成することができる。一般に、遮断要素３８は、特に、部分リング状に形成することができる。

基本的に、遮断要素３８は、例えば、図１０のような標準的なターボステータディスクを覆うか、さもなければ、相応の横断面領域を置換することができる。後者の場合には、特に部分ステータディスク２６が設けられ、この部分ステータディスクは、特に遮断要素３８と結合及び／又は遮断要素に軸方向に付設されている。

逆流を低減するための別のアプローチは、当該部分内で、特に高い圧縮を備え、従ってシール作用を備えるステータディスクを使用することにある。図１２では、典型的なターボステータディスクに対する圧縮の経過が、それぞれのターボステータブレードの半径方向の広がりに沿って定性的にプロットされている。横軸は、半径方向の位置の半径Ｒを示し、縦軸は、圧縮Ｋを示す。ここでは簡略化した直線で図示された曲線は、圧縮Ｋが半径方向外側の領域４９で最大であることを示す。

例えば、ステータディスクの半径方向外側の領域４９だけを使用することができる。この領域には、非常に大きい運動量を備えた粒子だけが入るが、高い圧縮を備えた領域のことである。これとは違って、半径方向内側に位置する領域は、特に周速が低いために、より低い圧縮を備える。即ち、好ましくは、所定の半径方向の領域を利用することによって、高い圧縮だけが許容される。

図１２に示した関係を、図１３の実施形態は利用する。ここでは、遮断要素３８は、ステータディスク２６がそれ以外は図１０のように構成されていると仮定される場合には、ロータブレード４８の半径方向内側の領域を覆う。しかしながら、基本的には、ステータブレード４８は、遮断要素３８の半径方向領域内にまで延在する必要はない。むしろ、ここで有利には遮断要素３８によって通路横断面が、局所的に、ポンプ段の他の通路横断面もしくは上流のターボロータディスク又はターボステータディスクの通路横断面よりも大きい内径を備える通路横断面に縮小されることが示されるべきである。即ち、遮断要素３８は、この実施形態では、効果的に、通路横断面の内径及びターボステータブレード４８の間のそれぞれのブレードベース５１を規定する。

この実施形態も、中間ポート３０からのガス粒子の逆流を低減する。逆流を低減するために、図８，９及び１１では、遮断要素３８が、それぞれ特に粒子の「経路内」に配置されているが、ここでは特に、中間ポートの真上に延在する場合でも、低い圧縮を備えた通路横断面が遮蔽される、もしくは、高い圧縮を備えた通路横断面だけが残される。粒子がポンプ方向とは反対方向に通路横断面を通過する確率が低いことを、高い圧縮自体が惹起する。圧縮の少ない領域、即ち半径方向内側の領域は、粒子が通過する比較的高い確率を備えるが、遮断要素３８によって遮蔽されている。

典型的に、ポンプ段の個々のターボロータディスク及びターボステータディスクのブレードベース及び／又は互いに対応付けられた対のロータディスク及びステータディスクのブレードベースは、同等の直径を有する。特にブレードベース直径は、即ち、実質的に同じ又は同様である。基本的に、ポンプ段内の通路横断面は、しばしば同様である。これは、ディスクがほぼ同じ吸引能力を備えているために、特に有効である。単に又は主に高い圧縮及び／又は低い吸引能力が要求されている適用の場合、好ましくは、ステータディスクの半径方向外側の領域４９だけを使用することができる。これは、模範的に、図１３の実施形態がその場合である。基本的に、この目的のために、例えば図１０に図解されているような既存のステータディスクを単純に覆うことが可能である。選択的に、そのステータブレードが所望の半径方向領域だけにわたって延在するステータディスクを設けることができる。一般に、中間ポート３０の上流のステータディスクの特に効果的なブレードベース直径は、好ましくは著しく、他の特にこのステータディスクの上流のステータディスク及び／又はロータディスクのブレードベース直径と異なることができる。

図１４で、ホルベックポンプ段５０は、ホルベックステータ５２が概念的に展開されて平坦な面として示されているように、簡略化して図示されている。ホルベックステータ５２は、複数のホルベック溝５４を有し、これらホルベック溝は、ウェブ５６によって横から制限され、互いに分離されている。ホルベックステータ５２に対して相対的に、ここには図示してないホルベックロータ、特にホルベックスリーブが、矢印によって示した回転方向５８で回転する。即ち、ホルベックロータは、この理想化された見方の場合、右から左へステータ５２の上を移動する。これにより、ポンプ方向２８に沿ったポンプ作用が発生される。

ホルベックポンプ段５０内に、中間ポート３０が設けられ、この中間ポートは、切欠き、特にミーリング加工された長穴としてホルベックステータ５２に形成されている。中間ポート３０は、ホルベックポンプ段５０のポンプ方向２８で第１の部分の下流で、ポンプ段５０のポンプ方向２８で第２の部分の上流に配置されている。

ホルベックポンプ段５０が、ポンプ方向２８に沿ったガスの移送を生じさせるにもかかわらず、中間ポート３０を起点とするホルベックポンプ段５０の第１の部分への、従ってポンプ方向２８とは反対方向のガス粒子の移動が基本的に可能である。即ち、図１４のポンプ段５０は、図６のものと同様に、回避すべき逆流３２の危険を備える。

この目的のため、図１５のホルベックポンプ段５０は、遮断要素３８を備える。それ以外は、同じ符号を備えた同様に図示した要素が相応に構成されている。ポンプ方向２８及び回転方向５８は、図１４の矢印に応じて延在する。

遮断要素３８は、ここでは横壁として形成されており、この横壁は、複数のホルベック溝５４を、即ち、中間ポート３０がその境界でもって付設されたホルベック溝を遮断する。従って、中間ポート３０を起点とするポンプ方向２８とは反対方向の、中間ポート３０の上流のホルベック溝５４の部分への粒子の移動は、有効に制限されている。

基本的に、遮断要素３８は、例えば水平なウェブとして形成すること及び／又は中間ポート３０に直接的に隣接するホルベック溝５４を中間ポート３０に対して遮断することができる。

遮断要素３８により、直接的に中間ポート３０からポンプ方向２８とは反対方向に逆流する粒子の確立が著しく減少する。特に及び全般的に、ホルベックポンプ段５０の上流にターボ分子ポンプ段を設けることができる。従って、ホルベックポンプ段５０内の遮断要素３８によって、ターボ分子ポンプ段への逆流の危険が低減される。効果の１つは、例えば中間ポートとポンプ方向２８とは反対方向に次のポートとの間の圧力比の増大である。これは、例えば、ターボ分子ポンプ段の又はターボ分子ポンプ段の後の中間ポートであっても、又は、基本的には主入口であってもよい。

ポンプ段５０の通路横断面は、所与の軸方向の領域については、ホルベック溝５４の横断面の合計によって構成されている。ホルベック溝５４もしくはそれらの横断面のいくつかは、遮断要素３８によって遮断されている。これに反して、残りのホルベック溝は、開放したままである。これに関連して、図１４～１６が、展開されたホルベックステータ５２を、特に部分的にだけ示すこと、及び、好ましくはまた別のホルベック溝５４及びウェブ５６が設けられていることに言及したい。これらの図は、むしろ、中間ポート３０の領域に集中しているが、この領域は、特にホルベックステータ５２全体にわたって延在する必要はない。

遮断要素３８は、特に、中間ポート３０に対応付けられたロータ軸に関する角度領域内の通路横断面を遮断する。

中間ポート３０は、この実施形態では、少なくとも１つのその境界とその縦方向の広がりを、ロータ軸に対して垂直に整向されている。他の整向、例えばウェブ５６に対して垂直な整向も可能である。

ポンプ方向２８で中間ポート３０の下流の領域６０内で、複数のウェブ５６が、中間ポート３０に対する空隙部を備える、即ち、中間ポート３０にまで到達するのではなく、ここで特徴的な領域６０の幅に一致する中間ポート３０に対してある程度の間隔を置いて終了する。空隙部もしくは自由な領域６０は、コンダクタンスが増加させられていることによって、中間ポート３０からホルベック溝５４の下流の部分へのガスの容易化された流入を可能にする。これも、ポンプ作用並びに逆流の危険を改善し、有利には遮断要素３８の作用によって補完される。

領域６０内で、特にホルベックウェブは、中間ポートの直下で適切に除去されている。これにより、そこで達成すべき吸引能力は、ホルベックポンプ段５０の中間ポートの下流の部分への流入面積が拡大されることによって増大させられる。

加えて、ウェブ５６の複数は、遮断要素３８の上流の領域に、遮断要素３８に対する空隙部６２を備える。即ち、ウェブ５６は、ポンプ方向２８に遮断要素３８にまで到達してない、もしくは、遮断要素に対してある程度の間隔を置いて終了する。空隙部６２は、遮断要素３８によって遮断されたホルベック溝５４と、ホルベックロータ５２の回転方向５８で次のホルベック溝５４との間の接続部を構成する。

遮断要素３８は、ここでは、複数のホルベック溝５４にわたって延在し、遮断要素３８によって遮断された全てのホルベック溝５４が、遮出されていないもしくは自由なホルベック溝５４と接続されているように、多数の空隙部６２が設けられている。即ち、遮断要素３８によって遮断されたホルベック溝５４は、行き止まりを構成するのではなく、ホルベック溝によって移送される粒子は、連続したホルベック溝５４に流出し、そこで更に圧送することができる。このようにして、特に、遮断要素３８から場合によっては生じる吸引能力の損失を、少なくとも部分的に補償することができる。

特に組合せで、遮断要素３８、領域６０内の空隙部及び空隙部６２は、中間ポート３０での吸引能力を同時に増大させつつ、中間ポート３０から高真空側の方向、即ちポンプ方向２８とは反対方向の逆流の特に著しい減少を生じさせる。

図１６は、ウェブ５６によって横から制限されたもしくは分離された複数のホルベック溝５４を備えたホルベックポンプ段５０の別の実施形態を示す。ここに図示してないホルベックロータのポンプ方向２９及び回転方向５８は、矢印によって示され、図１４及び１５に応じて延在する。

図１６の実施形態は、２つの中間ポート３０を有し、これら中間ポートは、同様に配置及び形成され、そのため、以下で述べることは、ここに図示した中間ポート３０の左側に限定される。しかしながら、基本的に１つ又は複数のここのような中間ポート３０を設けることができ、ここで選択した数は模範的であることがわかる。

中間ポート３０は、この実施形態では１つのホルベック溝５４だけに付設されている。即ち、その境界は、複数のホルベック溝５４にわたって延在しない。この場合、中間ポート３０は、有利にはその境界を実質的にこのホルベック溝５４に対して平行に配置されている。

ポンプ方向２８で中間ポート３０の上流に、遮断要素３８が設けられ、この遮断要素は、当該ホルベック溝５４に沿った逆流を制限する。当該ホルベック溝５４は、溝５４を横から制限するウェブ５６の空隙部６２を介して、回転方向５８で次のホルベック溝５４と接続されているので、ガス粒子は、遮断要素３８によって遮断され中間ポート３０が付設されたホルベック溝５４から行き止まりに到達するのではなく、次のホルベック溝５４によって排出される。

ガス粒子の移動は、ここでは概略的に点線の矢印によって示されている。中間ポート３０から、粒子は、一方で、ホルベック溝５４の中間ポート３０の下流の部分－この部分に、中間ポート３０が付設されている－に流入することができる。当該ホルベック溝５４と回転方向５８で次のホルベック溝５４との間に配置されたウェブ５６は、ホルベック溝５４を互いに接続する切欠き６４を備える。即ち、他方で、それぞれの粒子は、中間ポート３０から、回転方向５８で次のホルベック溝５４にも到達することができる。従って、中間ポート３０には、低いコンダクタンスが対抗するので、ホルベックポンプ段５０へのガスの流入が容易化されている。

原理的に、特に、同じ中間ポート３０を経る流入及び即座の再流出の確立を減少させることが目標である。中間ポート３０が斜めに配置されているほど、粒子が回転するホルベックスリーブへの衝突直後に再び中間ポート３０を離れる確率は低くなる。何故なら、通路の幅は、図１４又は１５による中間ポートの場合よりも小さいからである。中間ポートの傾斜以外に、ウェブが所望の移送方向の方向に除去されたことが有利である。図１６の左半分に、矢印により、多数の粒子がポンプ方向の経路を取ることが認められる。粒子は、対応付けられたホルベック溝５４内に直接的に移動する下、ホルベックスリーブへの衝突後に優先方向を経て隣接するホルベック溝５４内に移動するかのどちらかである。それぞれの中間ポート３０の右上で、遮断要素３８は、粒子が高真空側の方向に搬送されることを防止する。空隙部６２は、有利には、粒子が遮断要素３８によって遮断されたホルベック溝５４から隣接するホルベック溝５４内に到達し、従って、ポンプ方向の移送が維持され得るために使用される。

全般的に、特に選択的に異なる性能を逆流に関して実現するために、遮断要素３８の形状を変更可能に形成することが可能である。

特に図１５及び１６のホルベックステータ５２は、非常に複雑な形状を備え、従って、好ましくは特に簡単な方法で３Ｄプリントにより又は一般に生成製造法により製造することができる。基本的に、ここで紹介した残りのステータ及び／又は遮断要素も、例えば３Ｄプリントのような生成プロセスによって製造することができる。

１１１ ターボ分子ポンプ
１１３ 入口フランジ
１１５ ポンプ入口
１１７ ポンプ出口
１１９ ハウジング
１２１ 下部
１２３ 電子機器ハウジング
１２５ 電気モータ
１２７ アクセサリポート
１２９ データインタフェース
１３１ 電力供給ポート
１３３ 張水入口
１３５ シールガスポート
１３７ モータスペース
１３９ 冷却剤ポート
１４１ 下側
１４３ ボルト
１４５ 軸受カバー
１４７ 固定孔
１４８ 冷却剤ライン
１４９ ロータ
１５１ 回転軸
１５３ ロータシャフト
１５５ ロータディスク
１５７ ステータディスク
１５９ スペーサリング
１６１ ロータハブ
１６３ ホルベックロータスリーブ
１６５ ホルベックロータスリーブ
１６７ ホルベックステータスリーブ
１６９ ホルベックステータスリーブ
１７１ ホルベックギャップ
１７３ ホルベックギャップ
１７５ ホルベックギャップ
１７９ 接続通路
１８１ 転がり軸受
１８３ 永久磁石軸受
１８５ スプレーナット
１８７ ディスク
１８９ インサート
１９１ ロータ側の軸受半体
１９３ ステータ側の軸受半体
１９５ リング磁石
１９７ リング磁石
１９９ 軸受ギャップ
２０１ キャリヤ部分
２０３ キャリヤ部分
２０５ 半径方向のブレース
２０７ カバー要素
２０９ 支持リング
２１１ 固定リング
２１３ 皿バネ
２１５ 緊急もしくは安全軸受
２１７ モータステータ
２１９ 中間スペース
２２１ 壁
２２３ ラビリンスシール
２０ 真空ポンプ
２２ ロータシャフト
２４ ターボロータディスク
２６ ターボステータディスク
２８ ポンプ方向
３０ 中間ポート
３２ 逆流
３４ 中間ポート
３６ 切欠き／境界
３８ 遮断要素
４０ 粒子の移動
４１ ターボ分子ポンプ段
４２ 第１のポンプ段
４４ 第２のポンプ段
４６ 中間段領域
４８ ターボステータブレード
４９ 領域
５０ ホルベックポンプ段
５１ ブレードベース
５２ ホルベックステータ
５４ ホルベック溝
５６ ウェブ
５８ 回転方向
６０ 領域／空隙部
６２ 空隙部

Claims (7)

1. 少なくとも１つの分子ポンプ段（４１，４２，５０）と、１つの中間ポート（３０）を備え、ポンプ段によって、ガスが、分子真空ポンプ（２０）の入口から出口に移送可能であり、ポンプ段（４１，４２，５０）が、１つのポンプ方向（２８）と、このポンプ方向（２８）に対して横に１つの通路横断面を備え、中間ポートが、ポンプ段（４１，５０）内又はポンプ段（４２）の下流に配置され、ポンプ方向（２８）で中間ポート（３０）の前に、静的な遮断要素（３８）が配置され、この遮断要素により、通路横断面が局所的に縮小されている、分子真空ポンプ（２０）において、
   ポンプ段が、ホルベックポンプ段（５０）であること、遮断要素（３８）が、少なくとも１つのホルベック溝（５４）の横壁として形成されていること、及び、ホルベック溝（５４）を横から制限する及び／又は隣接するホルベック溝（５４）を互いに分離する少なくとも１つのウェブ（５６）が、ポンプ方向（２８）で遮断要素（３８）の上流の領域に、遮断要素（３８）に対する空隙部（６２）を備えること、を特徴とする分子真空ポンプ（２０）。
2. 遮断要素（３８）が、ポンプ段のロータシャフト（２２）の中間ポート（３０）の側に配置されていること、及び／又は、遮断要素（３８）の形状が、変更可能であること、を特徴とする請求項１に記載の分子真空ポンプ（２０）。
3. 遮断要素（３８）が、半径方向にポンプ段の通路横断面の一部にわたってのみ延在すること、を特徴とする請求項１又は２に記載の分子真空ポンプ（２０）。
4. ホルベック溝（５４）を横から制限する及び／又は隣接するホルベック溝（５４）を互いに分離する少なくとも１つのウェブ（５６）が、ポンプ方向（２８）で中間ポート（３０）の下流の領域（６０）に、中間ポート（３０）に対する空隙部を備えること、を特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の分子真空ポンプ（２０）。
5. 中間ポート（３０）が、その境界を、１つのホルベック溝（５４）だけに付設されていること、及び／又は、中間ポート（３０）が、少なくとも１つの境界及び／又は１つの縦方向の広がりを、少なくとも実質的に１つのホルベック溝（５４）に対して平行に整向されていること、を特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の分子真空ポンプ（２０）。
6. 中間ポート（３０）は、その境界を、少なくとも１つの第１のホルベック溝（５４）に付設され、ホルベックロータの回転方向で次の少なくとも１つの第２のホルベック溝（５４）には付設されておらず、第１と第２のホルベック溝の間のウェブ（５６）が、中間ポート（３０）を第２のホルベック溝（５４）に接続する切欠きを備えること、を特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の分子真空ポンプ（２０）。
7. 遮断要素（３８）及び／又は中間ポート（３０）に配置されるとともに遮断要素（３８）を備えるステータ要素（２６，５２）が、生成製造法、即ち３Ｄプリントによって製造されていること、を特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の分子真空ポンプ（２０）。

Images