JPH0932793A - 分子ポンプ - Google Patents
分子ポンプInfo
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- JPH0932793A JPH0932793A JP20682495A JP20682495A JPH0932793A JP H0932793 A JPH0932793 A JP H0932793A JP 20682495 A JP20682495 A JP 20682495A JP 20682495 A JP20682495 A JP 20682495A JP H0932793 A JPH0932793 A JP H0932793A
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Abstract
ないと共に、充分なベーキング処理を行って該真空容器
を容易に超高真空にすることができる分子ポンプを提供
する。 【解決手段】 ターボ分子ポンプのケーシング1をステ
ンレス製とし、該ケーシング1の外周部の上流側には電
熱ヒータ2を設置すると共に同外周部の下流側にはジャ
ケット3を設置して熱媒体を環流するようにし、ステー
タ4の下流側段の静翼4b…及び静翼押さえリング4e
…とロータ5の下流側段の動翼5b…に高放射率コーテ
ィングを施し、更に電熱ヒータ2とジャケット3との境
界部に位置する静翼押さえリング4dを断熱性の高いセ
ラミックス製とした。
Description
の排気に用いられる磁気軸受方式の分子ポンプに関し、
特にベーキング温度を高くして超高真空あるいは極高真
空まで排気できるようにしたターボ分子ポンプに関す
る。
ロータやステータ等の表面に吸着した気体分子を除去す
るために、排気の途中工程でベーキング処理を行ってい
る。
テータ及びロータを、これ等の全部又は一部の素材であ
るアルミニウム合金の脱ガス効果が十分で、しかも強度
限界の120℃程度に迄加熱するものである。この温度
はステンレス製のケーシングに対してはベーキング温度
として不十分であるが、アルミニウム合金製ケーシング
の場合この処理によりターボ分子ポンプは高真空の排気
を行うことができる。
のケーシングの外側から加熱を行うと共に、この熱をス
テータ側からロータ側へと熱伝達させるのが一般であ
り、このため静翼及び動翼にセラミックコーティングを
施して両者間の放射熱伝達を高める工夫が一部で行われ
ている。
される真空容器は一般にステンレス製であり、又、排気
を行う分子ポンプのケーシングは一般にステンレス製又
はアルミニウム合金製が使用されている。
プにおいてベーキング処理を行う場合に、ステンレスと
アルミニウム合金との熱膨張率の相違によって両者のフ
ランジ接続部に気密不良部を生じ、該気密不良部より洩
れを発生する恐れがあった。又、該分子ポンプのアルミ
ニウム合金製ケーシングの接続フランジ面は硬い皮膜で
覆ってあるが、この膜厚は一般に薄いので傷がつき易
く、該傷部より洩れを発生する恐れがあった。
ス製として前記の熱膨張率の問題や接続フランジ面の強
度の問題を解決しても、今度はステンレスのベーキング
処理には200℃以上の温度が必要であり、もしケーシ
ングを200℃程度に加熱すると内部のロータもそれと
同程度の温度にまで昇温することから、ロータの強度劣
化が著しくなるという不具合がある。
合でもベーキング温度は120℃程度にしなければなら
ず、従ってケーシングの脱ガスが充分に行えないという
問題点があった。
劣化の恐れがなくベーキング処理を行うことができる分
子ポンプを提供することを目的とする。
成するべく、1端部に吸気口を有し他端部に排気口を有
するケーシングと、該ケーシング内に回転可能に支持さ
れ多数の動翼を多段に突設したロータと、前記ケーシン
グ内壁に固定され多数の静翼を多段に内方に突設したス
テータとからなるターボ分子ポンプにおいて、前記ケー
シングの外周部の上流側に加熱手段を設置すると共に同
外周部の下流側には加熱及び冷却手段を設置したことを
特徴とする。
により説明する。
分子ポンプの縦断面図を示し、吸気口A即ち上流側より
吸気して排気口B即ち下流側に排気をする。
流側には加熱手段の電熱ヒータ2が設置されており、同
外周部の下流側には加熱及び冷却手段としてジャケット
3が設置されている。
り、又、C及びDはそれぞれジャケット3を環流する高
温又は低温の熱媒体の流れの方向を示す。
り、該ステータ4は内方に突設した多数の静翼4a…及
び4b…を多段に有すると共に各段の静翼は静翼押さえ
リング4c…4d及び4e…によりケーシング1の内周
部に取付けられている。
上流側を形成しており、静翼4b…もアルミ合金製で熱
放射率を高めるコーティング例えばSiO2 系又はAl
2 O3 系のセラミックコーティングを外面に施してある
と共にステータ4の下流側を形成している。
をケーシング1へ固定する環状体で、又静翼押さえリン
グ4c…は前記静翼4aをケーシング1へ固定する環状
体である。
セラミックス等の材料で作成された環状体で、該静翼押
さえリング4dは電熱ヒータ2とジャケット3の領域の
境界部に配置されている。
…及び5b…を多段に有すると共にシャフト5cに固定
されており、該シャフト5cはモータ5dによって駆動
されると共にジャーナル磁気軸受6a、6b及びスラス
ト磁気軸受6cによって支承されている。
金製で、動翼5b…は熱放射率を高めるコーティング例
えばSiO2 系又はAl2 O3 系のセラミックコーティ
ングを外面に施されており、ロータ5の下流側に配置さ
れている。動翼5a…にはセラミックコーティングは施
されておらず、ロータ5の上流側に配置されている。
ティングを施したものの割合は、それぞれ全数の50%
乃至70%程度となっている。
クコーティングを施した動翼5b…及び静翼4b…の上
をカバーするように形成されている。
プの作用について説明する。
にしようとする真空容器(図示せず)へ接続し、ロータ
5を高速回転させて排気を行う。
ング1やステータ4やロータ5の表面に吸着され、流路
内が高真空となるにつれてこれらの気体分子が該表面か
ら遊離してくるので、なかなか超高真空が得られない。
吸着した気体分子を放出させる作業を行なう。
ット3によりケーシング1を外周から加熱することによ
る。
00℃程度のベーキング温度が必要であるのに対し、ロ
ータ5や動翼5a…5b…等はアルミ合金製であり、且
つ高速回転によって高い遠心力を受けているため、12
0℃程度の温度でベーキングを行なう必要がある。
つ非接触であるから、両者間の熱伝達は放射熱伝達によ
るもののみとなっている。
とロータ5の下流側の動翼5b…とは高放射率コーティ
ングを施され、相互に熱的に結合されているので、ステ
ータ4の下流側の温度を制御することによって動翼5b
…及びこれに繋がる動翼5a…を含んだロータ5全体の
温度を制御することができる。
によって200℃以上に加熱すると共に、ケーシング1
の下流側ではステータ4の下流側を介してロータ5の温
度が120℃程度となるように、ジャケット3へ供給す
る熱媒体の温度及び流量を制御する。
くケーシング1、ステータ4及びロータ5のベーキング
を行うことができる。
力に影響するものはケーシング1の上流部からの放出ガ
スであるから、該上流部のベーキングが充分行われるこ
とは超高真空を実現する上で重要なファクターとなる。
に冷却した熱媒体を環流させてロータ5の温度を常温以
下に冷却することによりロータ周辺からのガス放出が一
層抑えられるので、前記到達圧力が一層低下し、容易に
極高真空を得ることができる。
質のステンレス製であることから、両者間に熱膨張の差
による洩れが発生しにくく、又、ケーシング1の吸入口
A側のフランジ面も従来のアルミ合金製のものに比較し
てはるかに丈夫なので、洩れの元となるような傷がつく
恐れが少ない。
ト3への熱媒体の温度を高くしてステータ4及びロータ
5の温度を昇温させ、該ステータ4及びロータ5への凝
着を防止するこもできる。
明する。
分子ポンプの縦断面図を示し、第1の実施の形態の電熱
ヒータ2の代りにジャケット3aを設けた点が第1の実
施の形態と異なっている。
の熱媒体がE矢印の方向より流入してジャケット3a内
を環流しF矢印の方向に流出する。
る。
に高温の熱媒体を環流させると、電熱ヒータを使用した
時よりも均一にケーシング1を加熱できる。
て、素早くケーシング1を冷却することができる。
た熱媒体を循環させることによってケーシング1、ステ
ータ4及びロータ5の温度を下げ、放出ガスを抑えて、
より低い到達圧力の達成ができる。
度でもかなりの効果が得られる。
明する。
子ポンプの縦断面図を示し、本実施の形態は第1の実施
の形態のターボ分子ポンプ部の後流側にねじ溝分子ポン
プ部7を設置してある。
外周面を挟むステータ7bのロータ7aに対向する面に
ねじ溝を有し、僅少の間隙をもってロータ7aがステー
タ7b内で回転する式のポンプであり、該ロータ7aは
前記ロータ5に固定されて一緒に高速回転をするように
形成されている。
ポンプ単体の時よりも高い圧縮比を得ることができるの
で、より低い到達圧力の達成が可能となる。
前記ケーシングの外周部の上流側に加熱手段を設置する
と共に同外周部の下流側には加熱及び冷却手段を設置し
たので、該ケーシングの上流側と下流側とを個別に温度
調節することができると共に、該ケーシングの下流側だ
けを冷却することができる。
シングをステンレス製として前記の真空容器と同材料と
したので、両者の熱膨張率の差がなくなり、両者の接続
部からの洩れの恐れがない。
複数段の各動翼及び静翼に高放射率コーティングを施し
たので、両者間の放射熱伝達が高まると共に熱的に結合
され、前記ケーシング外周部の下流側に設置した加熱及
び冷却手段によって前記ロータの温度を調節することが
できる。
加熱手段は電熱式のヒータとし、下流側の加熱及び冷却
手段には高温又は低温の熱媒体を環流させるジャケット
を設置したので、前記ケーシングの上流側と下流側とを
個別に温度調節することができると共に、該熱媒体の温
度を調節することによって容易に前記ロータの温度を調
節することができる。
シングの上流側及び下流側にそれぞ高温又は低温の熱媒
体を環流させるジャケットを設置したので、該ケーシン
グの上流側と下流側の温度を容易に個別に調節すること
ができると共に、下流側のジャケットの熱媒体の温度を
調節することによって容易に前記ロータの温度を調節す
ることができる。
側の加熱手段と前記下流側の加熱及び冷却手段との境界
部に位置する静翼押さえリングを断熱性の高い材料で製
作したので、該静翼押さえリングを挟んで上流側のステ
ータ段と下流側のステータ段との間の熱伝達量を減少さ
せることができる。
子ポンプ部の後流側にねじ溝分子ポンプ部を設置して複
合分子ポンプとしたので、ターボ分子ポンプ単体よりも
高い圧縮比を得ることができる。
製の真空容器との接続部から洩れを生ずる恐れがないと
共に、充分なベーキング処理を行って該真空容器を容易
に超高真空にする分子ポンプを提供できる効果を有す
る。
分子ポンプの縦断面図である。
分子ポンプの縦断面図である。
子ポンプの縦断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 1端部に吸気口を有し他端部に排気口を
有するケーシングと、該ケーシング内に回転可能に支持
され多数の動翼を多段に突設したロータと、前記ケーシ
ング内壁に固定され多数の静翼を多段に内方に突設した
ステータとからなるターボ分子ポンプにおいて、前記ケ
ーシングの外周部の上流側に加熱手段を設置すると共に
同外周部の下流側には加熱及び冷却手段を設置したこと
を特徴とする分子ポンプ。 - 【請求項2】 前記ケーシングをステンレス製としたこ
とを特徴とする請求項1に記載の分子ポンプ。 - 【請求項3】 前記のロータ及びステータの下流側の複
数段の各動翼及び静翼に高放射率コーティングを施した
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の分子ポンプ。 - 【請求項4】 前記ケーシング外周部の上流側に設置し
た加熱手段は電熱ヒータ方式とし、又、同外周部の下流
側に設置した加熱及び冷却手段はジャケット方式とし、
該ジャケット部に高温又は低温の熱媒体を環流させて加
熱又は冷却を行うようにしたことを特徴とする請求項1
乃至3のいずれか1に記載の分子ポンプ。 - 【請求項5】 前記ケーシング外周部の上流側の加熱手
段、及び同外周部の下流側の加熱及び冷却手段は共にジ
ャケット方式とし、該ジャケット部に各々高温又は低温
の熱媒体を環流させて加熱又は冷却を行うようにしたこ
とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の分
子ポンプ。 - 【請求項6】 前記ステータは各段毎に静翼押さえリン
グを用いて前記静翼を前記ケーシングの内周部に取付け
ていると共に、前記上流側の加熱手段と前記下流側の加
熱及び冷却手段との境界部に位置する該静翼押さえリン
グは、断熱性の高い材料からなるようにしたことを特徴
とする請求項1又は4又は5に記載の分子ポンプ。 - 【請求項7】 前記ケーシングの外周部の上流側に加熱
手段を有し同下流側には加熱及び冷却手段を有するター
ボ分子ポンプ部の後流側にねじ溝分子ポンプ部を設置し
て複合分子ポンプとしたことを特徴とする請求項1又は
4又は5に記載の分子ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20682495A JP3672630B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JPH0932793A true JPH0932793A (ja) | 1997-02-04 |
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Family
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Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP3497337B1 (en) | 2016-08-08 | 2022-11-23 | Edwards Limited | Vacuum pump |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP20682495A patent/JP3672630B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US9759233B2 (en) | 2011-10-31 | 2017-09-12 | Edwards Japan Limited | Stator member and vacuum pump |
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