JPS5993993A - タ−ボ分子ポンプ用ロ−タ - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はターボ分子ポンプ用ロータに係り、特に、中空
ロータの改良に関するものである。

〔従来技術〕

中空のロータを有するターボ分子ポンプの構造は、例え
ば特開昭１’ｉ４　１１７９１９号に示されでいる次の
、Ｌうな溝道であった。第１図は従来のターボ分子ポン
プの正面図で、その一部を切欠いて内部構造を示してい
るが、ポンプ本体のケーシングｌの上部には吸入口フラ
ンジ２を形成している。この吸入口フランジ２と被排気
容器とはガスケットを介在させて接続される。ケーシン
グｌの内部には加工成形したタービン翼３とスペーサ４
とが交互に積層され、真空ろう付等によって固着一体化
されて中空ロータを構成している。この中空ロータは図
示されていない軸受によって上下２個所を回転自在に支
持され、この軸受部には中空ロータに設けた油孔を通っ
て油だめ８から潤滑油が循環供給されるようになってい
る。

おのおの隣接するタービン翼３の間には静翼５が交互に
位置するように配置されており、各静翼５はスペーサ６
によって交互に積層されてケーシング１の内面に固定さ
れている。ケーシングｌの底部の油だめ８の近傍（こは
電動機および潤滑油を冷却する冷却水出入口部９が設け
られ、その左側には吸入気体の排出管１０が取り付けて
あり、その７ランジを用いて後続の真空ポンプに気密に
接続される。なお、７は内蔵する電動機に接続される給
電線であり、これに通電すると中空ロータは回転する。

このように構成されたターボ分子ポンプは、後段に接続
した真空ポンプによってほぼ分子流域になるまで真空排
気を行った後に給電線１０より通電する。ターボ分子ポ
ンプの電動機は特殊高周波入力によって高速回転し、上
記タービン翼３を取り付けた中空ロータを毎分１万から
６万回の速度で回転させる。このようにタービン翼３が
高速回転すると、タービン翼３とは反対方向に傾斜して
配列された静翼５と上記タービン翼３との間の気体分子
が衝突し、吸入７ランジ２から流入する気体を順次に下
方へ移行させ、多段の翼列によって高い圧縮比な得て後
段のポンプ側へ排出される。即ち、このターボ分子ポン
プによって吸入口フランジ２に接続した被排気容器内を
高真空状態に排気することができる。

！かるに第１図のターボ分子ポンプは、環状のタービン
翼３と小径環状のスペーサ４とを交互に積層し真空ろう
付等で一体化して中空のロータを構成しているので、こ
れを高速回転させると遠心力によってタービン翼３が外
方にたわむ。したがりで、この変形を考慮してポンプケ
ーシング内面との間隙を太きくしなければならないこと
にとになり、それだけポンプ性能を低下させていた。こ
れの対策としてター　ビン翼３を厚くするとロータの重
量が増して消費電力を増加させるという欠点を生じてい
た。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来技術の欠点を解消し、軽量で＾、゛ 変形が少く高能率なター；シン分子ポンプ用ロータを提
供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は中空ロータの回転中心を横切って実質的な円板
状部材を中空ロータに固定して構成したことにある。

１ζ 一般にタービア分子ポンプの効率はそのロータの回転質
量ＧＤ”値で判定されるので、中空ロータは軽くて小径
であることが消費電力の節約となる。

しかしこのように小径にすると中空ロータは高速回転時
に変形するので、だれを防ぐためには中空ロータを強化
しなければならない。そのために中空ロータの回転中心
を横切る実質的な円板状部材を設けたものである。なお
、この円板状部材は中実の金属円板に限らず、機械的な
強度が得られるものであれば孔を有する金属円板でもよ
い。

〔発明の実施例〕

第２図は本発明の一実施例であるロータの平面図で、ｆ
ｆ１３図は第２図のＡ−Ｂ断面図である。第１図と同じ
部品には同一符号を付しである。この場合のタービンＲ
３は第１図の場合と同様に円環状であるが、スペーサ１
１は中実の金属円板としである。このようなスペーサ１
１を複数個所設けて一体に真空ろう付した中空ロータは
、高速回転させても遠心力でタービン翼３の外周が外側
に伸びることは少ない。したがって、タービン翼３の外
径をケーシングｌの内面により接近させてその隙間を減
少させ、排気効率を向上させることができる。

また、このようにしそも中実スペーサ１１の数は全体の
スペーサの約１４であるので、中空ロータの重量はそれ
程増加しない。

第４図は本発明の他の実施例であるロータの平面図で、
第５図は１ＴｌＪ図のＣ−Ｄ断面図である。

この場合は内径１）１（を肉厚にした環状円板１２（タ
ービンＲ）を複数枚重ねた後に肉薄の円板スペーサ１５
を介在させ、これらの環状円板１２および円板スペーサ
１５の４個所に孔を設け、ボルト１３およびナツト１４
で締結して一体に構成している。第２図の場合と同様に
中空ロータの複数個所の中実部が介在しているので、高
速運転しても外径の拡大変形が抑制されて第３図の場合
と同様の利点が得られる。

第６図は第３図の変形例であるロータの断面図で、この
場合は円板スペーサ１１の代りに円板スペーサの周囲に
タービン翼を取り付けた円板状タービンＪＦｔ１６を介
在させている。

第７図は第５図の変形例であるロータの断面図で、この
場合は円板スペーサ１５０代りに中実の円板状タービン
翼１７を用いている。即ち、この場合はスペーサは省略
され、２種のタービンＩＡ含有する部材なボルト１３．
ナツト１４で１体に組立てている。

第８図は本発明の他の実施例であるロータの断面図であ
る。この場合は１個の中空円筒体の円筒側面から複数枚
のタービンＲ３を突出させた削り出し形中空ロータ１８
となっている。即ち、１個の大径の丸棒材を機械加工し
て得られ、端部の端板１９によって中空ロータの変形を
防止している。なお、端板１９の中心孔はロータの強度
な低下させる程の大きさではなく、実質的には中空円板
と同じ強度をもっている。

上記第２図から第８図までの中空ロータは、中実円板又
は実質的に中実円板の部分をもっているので、高速回転
時におけるロータの変形を防止できる。したがって、タ
ービンケーシングとの間隙を小さくして能高を向上させ
ることが可能となる。

本実施例の中実円板部１設けたターボ分子ポンプ用ロー
タは、タービン翼とケーシング内面との間隙含縮少でき
るので、ポンプ性能は向上し消費電力を減少させること
ができるという効果が得られる。

上記実施例はいずれも中空ロータの回転時における変形
な中実円板部分を複数個所設けることによって防止した
もので、これによって見掛は上の剛性が増加しているこ
とになる。したがって、中空ロータの肉厚な減少させて
より軽量とすることができるので、消費電力含更に減少
させることが可能となる。一般に、ターボ分子ポンプは
長時間連続運転されるので、動力節減による省エネルギ
効果は大である。

〔発明の効果〕

上記本発明のターボ分子ポンプ用ロータは、中空ロータ
の複数個所に中実円板部を設けるという比較的簡単な改
良によって高速回転時の変形含防止し、効率の良い構造
とすることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のターボ分子ポンプの正面図、第２図は本
発明の一実施例であるロータの平面図、第３図は第２図
のＡ−Ｂ断面図、第４図は本発明の他の実施例であるロ
ータの平面図、第５図は第４図のＣ−Ｄ断面図、第６図
は第３図の変形例で゛あるロータの断面図、！８７図は
第５図の変形例であるロータの断面図、第８図は本発明
の他の実施例であるロータの断面図である。 ｌ・・・・・・ケーシング、２・・・・・・吸入口７ラ
ンジ、３・・・・・・タービンＲ，４，６，１１・・・
・・・スペーサ、５・・・静興、７・・・・・・給電線
、８・・・・・・油だめ、９・・・・・・冷却水出入口
部、１０・・・・・・排出管、１２・・・・・・環状円
板、１３・・・・・・ボルト、１４・・曲ナツト、１５
・・・・・・円板スペーサ、１６．１７・・・・・・円
板状タービン翼、１８・・・・・・削り出し形中空ロー
タ、１９・・端板 士１０ ｆ２図 ｆ４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　円筒内面にそれぞれ所定の間隔を置いて複数枚の静
   翼な取り付けたケーシングと、上記静翼の間にそれぞれ
   挿入される複数枚のタービン翼を取り付け、上記ケーシ
   ング内で回転する中空ロータとを有するターボ分子ポン
   プにおいて、上記中空ロータの回転中心を横切って実質
   的な円板状部材を上記中空ロータに固定してなることを
   特徴とするターボ分子ポンプ用ロータ。 ２、上記実質的な円板状部材が、環状の上記タービン翼
   の間に介在させた円板状のスペーサである特許請求の範
   囲第１項記載のターボ分子ポンプ用ロータ。 ３、上記実質的な円板状部材が、上記タービン翼を周辺
   に固定している円板である特許請求の範囲第１項記載の
   ターボ分子ポンプのロータ。 ４、上記実質的な円板状部材が、上記タービン翼を形成
   した円筒体の端部な中心部を残して封止する端板である
   特許請求の範囲第１項記載のターボ分子ポンプ用ロータ
   。