JPS6185599A - タ−ボ分子ポンプ - Google Patents
タ−ボ分子ポンプInfo
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- JPS6185599A JPS6185599A JP59206180A JP20618084A JPS6185599A JP S6185599 A JPS6185599 A JP S6185599A JP 59206180 A JP59206180 A JP 59206180A JP 20618084 A JP20618084 A JP 20618084A JP S6185599 A JPS6185599 A JP S6185599A
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- JP
- Japan
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- rotor
- stator
- tip
- blades
- gap
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- 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
- F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
- F04D29/161—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/164—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of an axial flow wheel
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)
この発明は、ターボ分子ポンプに関する。
(従来の技術)
ターボ分子ポンプは、JIS Zg/27−/ 9g/
に説明され、また石井博著「真空ポンプ」 (真空技術
講座第2巻、昭和tO年λ月25日初版、日刊工業新聞
社発行)およびジョンF、オハロン乞、野田保他−名訳
[真空技術マニュアル] (昭和5g年7月3Q日初版
、産業図書株式会社発行)に開示されているように、タ
ービン形の羽根を持つロータおよびステータからなる分
子ポンプであって、分子流領域での気体輸送に特に有効
な、運動量輸送式真空ポンプの/柚である。
に説明され、また石井博著「真空ポンプ」 (真空技術
講座第2巻、昭和tO年λ月25日初版、日刊工業新聞
社発行)およびジョンF、オハロン乞、野田保他−名訳
[真空技術マニュアル] (昭和5g年7月3Q日初版
、産業図書株式会社発行)に開示されているように、タ
ービン形の羽根を持つロータおよびステータからなる分
子ポンプであって、分子流領域での気体輸送に特に有効
な、運動量輸送式真空ポンプの/柚である。
その1例の一般的構造について、第21図をら照しなが
ら説明すると、円筒状内面lOを有するステータllの
中に、円筒状外面/コを有するロータ13が、ステータ
と同一の垂直@1鳥)Aを有するように収容される。ス
テータl/の内面lOとロータ13の外面12との間の
環状断面のポンプ空間/ダの中には、ロータ外面/2か
ら半径方向外向きに多くのロータ羽根/Sが突出し、ス
テータ内面IOから半径方向内向きに多くのステータ羽
根16が突出する6特に第一一図に拡大して部分的に示
すように、ロータ羽根15の先9−#s / ’7は、
比較的せまい間隙/gを置いてステータ内面lθに対向
し、ステータ羽根/6の先端19は、同じくせまい間l
!I;j2θを置いてロータ外面12に対向する。ロー
タ羽根15は、軸線方向に順次相離れたいくつかの段(
第27図に図示の例では/、2段)として配列され、ロ
ータ羽根isの各段は、周方向に等間隔に順次相離れた
多くのロータ羽根15からなる。ステータ羽根16は、
@1糺!方向にロータ羽根/Sの段と1つ置き配置で順
次相離れたいくつかの段(第二0図に図示の例では72
段)として配列され、ステータ羽根の各段も、周方向に
等間隔に順次相離れた多くのステータ羽根/4からなる
。ステータl/には、ポンプ空間/弘の上方に連通ずる
吸気口J/と、ポンプ空間/弘の下方に連通ずる排気0
.2=とが取付けらnる。ロータ13は、モータコ3に
連結され、モータ23の駆動によって軸m= Aを中心
として高速回転する。
ら説明すると、円筒状内面lOを有するステータllの
中に、円筒状外面/コを有するロータ13が、ステータ
と同一の垂直@1鳥)Aを有するように収容される。ス
テータl/の内面lOとロータ13の外面12との間の
環状断面のポンプ空間/ダの中には、ロータ外面/2か
ら半径方向外向きに多くのロータ羽根/Sが突出し、ス
テータ内面IOから半径方向内向きに多くのステータ羽
根16が突出する6特に第一一図に拡大して部分的に示
すように、ロータ羽根15の先9−#s / ’7は、
比較的せまい間隙/gを置いてステータ内面lθに対向
し、ステータ羽根/6の先端19は、同じくせまい間l
!I;j2θを置いてロータ外面12に対向する。ロー
タ羽根15は、軸線方向に順次相離れたいくつかの段(
第27図に図示の例では/、2段)として配列され、ロ
ータ羽根isの各段は、周方向に等間隔に順次相離れた
多くのロータ羽根15からなる。ステータ羽根16は、
@1糺!方向にロータ羽根/Sの段と1つ置き配置で順
次相離れたいくつかの段(第二0図に図示の例では72
段)として配列され、ステータ羽根の各段も、周方向に
等間隔に順次相離れた多くのステータ羽根/4からなる
。ステータl/には、ポンプ空間/弘の上方に連通ずる
吸気口J/と、ポンプ空間/弘の下方に連通ずる排気0
.2=とが取付けらnる。ロータ13は、モータコ3に
連結され、モータ23の駆動によって軸m= Aを中心
として高速回転する。
第23図には、ボ/プ空間l弘におけるロータ羽根/S
およびステータ羽根16の配置の1部分が展開図示され
る。第23図において、矢印Bは、吸気口21から排気
口2−へ向う気体輸送方向を示し、矢印Cは、ロータ/
3が回転するときにロータ羽根15が進行する方向を示
す。この図には、いくつかのロータ羽根段のうちの二段
と、いくつかのステータ羽根段のうちの二段とが図示さ
れ、また各羽根段に含まれる多くの羽根のうちの各5個
が図示される。各羽根is、ibは、気体輸送方向Bお
よびロータ羽根進行方向Cに対してOi+するように指
向される。詳しく言えば、ロータ羽根15は、その気体
輸送方向Bと反対方向の縁すなわち吸気0.2/の側の
縁2tが、ロータ羽根進行方向Cに2いて、気体輸送方
向Bの緑すなわち排気口ココの側の縁コSよりも先行す
るように指向され、また、ステータ羽根/6は、気体輸
送方向BO1ft、すなわち排気0.2二の側の縁2乙
が、ロータ羽根進行方向Cについて、気体輸送方向Bと
反対方向の縁すなわち吸気口21の側の縁27よりも先
行するように指向される。
およびステータ羽根16の配置の1部分が展開図示され
る。第23図において、矢印Bは、吸気口21から排気
口2−へ向う気体輸送方向を示し、矢印Cは、ロータ/
3が回転するときにロータ羽根15が進行する方向を示
す。この図には、いくつかのロータ羽根段のうちの二段
と、いくつかのステータ羽根段のうちの二段とが図示さ
れ、また各羽根段に含まれる多くの羽根のうちの各5個
が図示される。各羽根is、ibは、気体輸送方向Bお
よびロータ羽根進行方向Cに対してOi+するように指
向される。詳しく言えば、ロータ羽根15は、その気体
輸送方向Bと反対方向の縁すなわち吸気0.2/の側の
縁2tが、ロータ羽根進行方向Cに2いて、気体輸送方
向Bの緑すなわち排気口ココの側の縁コSよりも先行す
るように指向され、また、ステータ羽根/6は、気体輸
送方向BO1ft、すなわち排気0.2二の側の縁2乙
が、ロータ羽根進行方向Cについて、気体輸送方向Bと
反対方向の縁すなわち吸気口21の側の縁27よりも先
行するように指向される。
このような羽根15t / Aの配置によれば、ロータ
13を例えば毎分20,00θ〜60,0θ0回転させ
たときに、特に分子流領域において、ロータ羽根15お
よびステータ羽根/6の表面に衝突する気体分子が、衝
突の際に、主として吸気0.2/の側から排気口ココの
側へ向うような運動量を受け、これによって、全体とし
てBで示したような方向に、気体が圧縮されながら輸送
される。
13を例えば毎分20,00θ〜60,0θ0回転させ
たときに、特に分子流領域において、ロータ羽根15お
よびステータ羽根/6の表面に衝突する気体分子が、衝
突の際に、主として吸気0.2/の側から排気口ココの
側へ向うような運動量を受け、これによって、全体とし
てBで示したような方向に、気体が圧縮されながら輸送
される。
これによって、吸気0.2/の側は、排気口2.2の側
よりも低圧すなわち高真空に維持される。
よりも低圧すなわち高真空に維持される。
上述したターボ分子ポンプは、ロータ羽根15およびス
テータ羽根16の共同作用によって、B方向に気体を圧
縮しながら輸送するという効果を有するけれども、その
従来のものでは、これら羽根の共同作用を受けない間隙
igおよびコ0において、その排気口=コの側が吸気口
=lの側より高圧であるため、気体が、第、2.2図に
矢印りおよびEで示されるように、排気0.2コの側か
ら吸気口U/の側へすなわちB方向と逆の方向へ移動す
る。このような間隙igおよび20における気体の逆流
り、E)j、これら間隙がかなシせまくても、ターボ分
子ポンプにおけるB方向の気体圧縮作用を著しく阻害す
る。例えば、ロータの直径が0.7mで羽根がig段(
ロータ羽根9段、ステータ小板ワ段)のターボ分子ポン
プについて、モンテカルロシミュレーションによって求
めたところによれば、水素分子の場会に、間隙igおよ
び、20が0.73wxのときの圧縮比は、間隙かゼロ
とした理想的ターボ分子ポンプについて求めた圧縮比の
約60チにしかならない。
テータ羽根16の共同作用によって、B方向に気体を圧
縮しながら輸送するという効果を有するけれども、その
従来のものでは、これら羽根の共同作用を受けない間隙
igおよびコ0において、その排気口=コの側が吸気口
=lの側より高圧であるため、気体が、第、2.2図に
矢印りおよびEで示されるように、排気0.2コの側か
ら吸気口U/の側へすなわちB方向と逆の方向へ移動す
る。このような間隙igおよび20における気体の逆流
り、E)j、これら間隙がかなシせまくても、ターボ分
子ポンプにおけるB方向の気体圧縮作用を著しく阻害す
る。例えば、ロータの直径が0.7mで羽根がig段(
ロータ羽根9段、ステータ小板ワ段)のターボ分子ポン
プについて、モンテカルロシミュレーションによって求
めたところによれば、水素分子の場会に、間隙igおよ
び、20が0.73wxのときの圧縮比は、間隙かゼロ
とした理想的ターボ分子ポンプについて求めた圧縮比の
約60チにしかならない。
(発明が解決しようとする問題点)
よって、この発明は、ロータ羽根の先端とステータ内面
の間およびステータ羽根の先端とロータ外面の間または
そのいずれかの間隙において、ターボ分子ポンプによっ
て達成しようとする気体輸送方向と逆の方向の気体の8
動が生じ、これによってターボ分子ポンプの気体圧縮作
用が阻害される、という従来のターボ分子ポンプの欠点
を除去することを課題とする。
の間およびステータ羽根の先端とロータ外面の間または
そのいずれかの間隙において、ターボ分子ポンプによっ
て達成しようとする気体輸送方向と逆の方向の気体の8
動が生じ、これによってターボ分子ポンプの気体圧縮作
用が阻害される、という従来のターボ分子ポンプの欠点
を除去することを課題とする。
(問題点を解決するための手段)
この課題の解決のため、この発明によるターボ分子ポン
プは、ロータの回転q線を辿る平面への投影において、
いずれかのロータ羽47.!段にへするすべてのロータ
羽根またはいずれかのステータ羽根段に属するすべての
ステータ羽根の先端が、この先端に対向するステータま
たはロータの面に向って突出する突出部分と、この突出
部分より後送する後退部分とを有し、かつmJ記面が、
前記先端の前記後退怜・分に向って突出する突出部分と
、この突出す分より後退する後退部分とを有すること、
を特徴とする。
プは、ロータの回転q線を辿る平面への投影において、
いずれかのロータ羽47.!段にへするすべてのロータ
羽根またはいずれかのステータ羽根段に属するすべての
ステータ羽根の先端が、この先端に対向するステータま
たはロータの面に向って突出する突出部分と、この突出
部分より後送する後退部分とを有し、かつmJ記面が、
前記先端の前記後退怜・分に向って突出する突出部分と
、この突出す分より後退する後退部分とを有すること、
を特徴とする。
(作用)
この発明によるターボ分子ポンプの上述のような構成に
よれば、ロータ羽根またはステータ羽根の先端と、この
先端に対向するステータまたはロータの面(ステータ内
面またはロータ外面)との間に、ロータの回転を芒また
けない程度に大きな間隙が存するとしても、分子流の領
域において、この間隙へ向って吸気口の側または排気口
の側から進行する気体分子は、主として、前記先端の突
出部分または前記面の突出部分に衝突して跳ね返され、
従って、前記間隙においては、吸気口の側と排気口の側
との間の気体分子の移動が完全に阻止され、または著し
く低減できる。よって、この発明によれば、前述したよ
うな従来のターボ分子ポンプの欠点が解消またはgf、
減できる。
よれば、ロータ羽根またはステータ羽根の先端と、この
先端に対向するステータまたはロータの面(ステータ内
面またはロータ外面)との間に、ロータの回転を芒また
けない程度に大きな間隙が存するとしても、分子流の領
域において、この間隙へ向って吸気口の側または排気口
の側から進行する気体分子は、主として、前記先端の突
出部分または前記面の突出部分に衝突して跳ね返され、
従って、前記間隙においては、吸気口の側と排気口の側
との間の気体分子の移動が完全に阻止され、または著し
く低減できる。よって、この発明によれば、前述したよ
うな従来のターボ分子ポンプの欠点が解消またはgf、
減できる。
(実施例)
この発明によるターボ分子ポンプは、ロータ羽根および
ステータ羽根の先端と、この先端にズ・j向するステー
タおよびロータの面との構造を除いて、笛コ1図から第
23図に図示しかつこれら図面を参照して前述したよう
な一般的M造を有する。
ステータ羽根の先端と、この先端にズ・j向するステー
タおよびロータの面との構造を除いて、笛コ1図から第
23図に図示しかつこれら図面を参照して前述したよう
な一般的M造を有する。
諒コー図に対応する第1図、およびこれの−福を拡大し
て示す第2図と第3図VC図示されるように、ロータ1
30回転軸線A(121図に図示)を通る平面への投影
において、ロータ羽枦15の先端lりは、コつの突出部
分、2gおよび29と、これら突出部分の曲の後退部分
3oとを有し、先端17に間隙1gをはさんで対向する
ステータ内面IOは、突出部分3/と、これの両仙の後
5に部分3コおよび33とを有する。突出部1公二gお
よびコタは、後退部分30からステータ内面10に向っ
て角形に突出し、後退部分30は、両突出部タコg、=
7から角形に後退する。ステータ内面lθの突出部分3
ノは、先端/りの後退部分30に向って、両後退部分、
32 、、?3から角形に突出し、従って両後退部分、
7.2、.7.7は突出部分31から後退する。かくし
て、先端17とステータ内面IOとの間には、屈曲した
間隙igが形成されるが、この間隙igの、第2図にF
、G、Hで示されるような幅は、ロータ13が回転駆動
するときに先端/りとステータ内面IOとが接触するお
それのないようにかなシ大きく、例えば0.73 rt
rmに決定される。さらに、先端17の突出部分2g。
て示す第2図と第3図VC図示されるように、ロータ1
30回転軸線A(121図に図示)を通る平面への投影
において、ロータ羽枦15の先端lりは、コつの突出部
分、2gおよび29と、これら突出部分の曲の後退部分
3oとを有し、先端17に間隙1gをはさんで対向する
ステータ内面IOは、突出部分3/と、これの両仙の後
5に部分3コおよび33とを有する。突出部1公二gお
よびコタは、後退部分30からステータ内面10に向っ
て角形に突出し、後退部分30は、両突出部タコg、=
7から角形に後退する。ステータ内面lθの突出部分3
ノは、先端/りの後退部分30に向って、両後退部分、
32 、、?3から角形に突出し、従って両後退部分、
7.2、.7.7は突出部分31から後退する。かくし
て、先端17とステータ内面IOとの間には、屈曲した
間隙igが形成されるが、この間隙igの、第2図にF
、G、Hで示されるような幅は、ロータ13が回転駆動
するときに先端/りとステータ内面IOとが接触するお
それのないようにかなシ大きく、例えば0.73 rt
rmに決定される。さらに、先端17の突出部分2g。
ユタとステータ内面10の突出部く分31とは、巣−図
にJで示されるように、回転■4Aの方向Xに見てこれ
らが若干重なシ合うように定められる。
にJで示されるように、回転■4Aの方向Xに見てこれ
らが若干重なシ合うように定められる。
上述したような形成によれば、間隙igO幅F、G、H
は、ロータ13の高速回転を何ら妨害しないような大き
な値に維持されるけれども、吸気ロコ/の側または排気
0.22の側から間隙igへ向って進行する気体分子は
、突出部タコg。
は、ロータ13の高速回転を何ら妨害しないような大き
な値に維持されるけれども、吸気ロコ/の側または排気
0.22の側から間隙igへ向って進行する気体分子は
、突出部タコg。
、29 、J/のいずれかに衝突して跳ね返されるから
、実質上、間隙igを通過できない。
、実質上、間隙igを通過できない。
全く同様に、ロータ/、3の回転軸紛A(少5.21図
に図示)を通る平面への投影において、ステータ羽根1
6の先端19は、2つの突出部分3ダおよび3Sと、こ
れら突出部分の間の恢i’i gts分3乙とを有し、
先端l?に間隙=0をはざんで対向するロータ外面lコ
は、突出部分3りと、これのp・1側の後退部分3gお
よび39とを有する。突出部分3ダおよび35は、後退
部分36からロータンを面12に向って角形に突出し、
後退部分36は、両突出部分3’l、3Bから角形に後
退する。ロータ外面12の突出部分37は、先端iqの
後退部分36に向って両後退部分3g 、J9からシ1
ノヒに突出し、従って両稜退部分3g 、 3qは突出
部分37から後退する。かくして形成される屈曲した間
隙−〇の幅に関する条件は、間17/ざの場合と同様で
あり、突出部分3ダ、、3S、、3りのルなり合い状態
は、突出部タコg、コヲ、3/に就いて前述したのと同
様である。
に図示)を通る平面への投影において、ステータ羽根1
6の先端19は、2つの突出部分3ダおよび3Sと、こ
れら突出部分の間の恢i’i gts分3乙とを有し、
先端l?に間隙=0をはざんで対向するロータ外面lコ
は、突出部分3りと、これのp・1側の後退部分3gお
よび39とを有する。突出部分3ダおよび35は、後退
部分36からロータンを面12に向って角形に突出し、
後退部分36は、両突出部分3’l、3Bから角形に後
退する。ロータ外面12の突出部分37は、先端iqの
後退部分36に向って両後退部分3g 、J9からシ1
ノヒに突出し、従って両稜退部分3g 、 3qは突出
部分37から後退する。かくして形成される屈曲した間
隙−〇の幅に関する条件は、間17/ざの場合と同様で
あり、突出部分3ダ、、3S、、3りのルなり合い状態
は、突出部タコg、コヲ、3/に就いて前述したのと同
様である。
この構成によれば、間隙igについてAil述したと全
く1b1様に、気体分子は、実質上、間隙、20を通過
できない。
く1b1様に、気体分子は、実質上、間隙、20を通過
できない。
上述したような、間隙igにおけるロータ羽根先端17
とこれに対向するステータ内面ioとの構成、および間
隙、20におけるステータ羽根先端l?とこれに対向す
るロータ外面/2との構成は、種根に′に型できるが、
間隙1gにおける構成は、明らかに、そのま1で間隙二
〇における構成に適用できるので、以下においては、間
Hitにおける構成の変型についてだけ説明する。
とこれに対向するステータ内面ioとの構成、および間
隙、20におけるステータ羽根先端l?とこれに対向す
るロータ外面/2との構成は、種根に′に型できるが、
間隙1gにおける構成は、明らかに、そのま1で間隙二
〇における構成に適用できるので、以下においては、間
Hitにおける構成の変型についてだけ説明する。
第を図に図示される変型は、ロータの回転軸線の方向K
に見て、突出部分−g、コブと突出部分31が重なり合
うことなく、これらの間にギャップLが存する、という
点を除けば、第2図に示したものと全く同様である。こ
の変型では、間隙igへ向って進行する気体分子の大半
は、突出部分λg、、29.J/に衝突して跳ね返され
るけれども、若干の気体分子はギャップLを通過する。
に見て、突出部分−g、コブと突出部分31が重なり合
うことなく、これらの間にギャップLが存する、という
点を除けば、第2図に示したものと全く同様である。こ
の変型では、間隙igへ向って進行する気体分子の大半
は、突出部分λg、、29.J/に衝突して跳ね返され
るけれども、若干の気体分子はギャップLを通過する。
しかしながら、Lの値を小さくすれば、間隙7gにおけ
る気体分子の通過が十分に低減できる。
る気体分子の通過が十分に低減できる。
躯5図の変型では、ロータ羽根/Sの売文t/りが、1
つの突出部分弘Oと1つの後退244tダとを有し、ス
テータ内面IOは、前記後退部1分q/に向って突出す
る突出部分lIコを俯える。
つの突出部分弘Oと1つの後退244tダとを有し、ス
テータ内面IOは、前記後退部1分q/に向って突出す
る突出部分lIコを俯える。
第6図に図示の変型においては、ロータ羽根isの先部
11りが山形の突出り分を有し、この山形の頂点の区域
が突出部分11.?を構成し、山形の裾の区域が後退部
分弘qを構成する。ステータ内面ioは、ロータ羽根1
5の突出色分ダ3に対向する箇所で角溝形に後退して後
退部分q5を枯成し、後退部分ダ5の両側には、前記先
端/りの後退部分4tダに向って突出する突出部分lI
6が形成される。
11りが山形の突出り分を有し、この山形の頂点の区域
が突出部分11.?を構成し、山形の裾の区域が後退部
分弘qを構成する。ステータ内面ioは、ロータ羽根1
5の突出色分ダ3に対向する箇所で角溝形に後退して後
退部分q5を枯成し、後退部分ダ5の両側には、前記先
端/りの後退部分4tダに向って突出する突出部分lI
6が形成される。
第7図の変型では、ロータ羽根15の先端17が逆山形
の後退部分を有して、その中央区域が後退部分ダ7、こ
れの両側の区域が突出引分ダgとなる。ステータ内面i
oは山形の突出部分を鳴し、その頂点の区域が突出部分
グデになシ、これの両側の区域が後退部分50になる。
の後退部分を有して、その中央区域が後退部分ダ7、こ
れの両側の区域が突出引分ダgとなる。ステータ内面i
oは山形の突出部分を鳴し、その頂点の区域が突出部分
グデになシ、これの両側の区域が後退部分50になる。
第5図に図示された変型は、誕6図の変型の山形および
角溝形t5曲線状で突出させた形状および曲線状に凹下
させた形状に変えたものに相当する。ロータ羽根isの
先端17は、突出部分slおよび後退部分s2を有し、
ステータ内面10は、突出部分S3および後退部分Sa
を有する。
角溝形t5曲線状で突出させた形状および曲線状に凹下
させた形状に変えたものに相当する。ロータ羽根isの
先端17は、突出部分slおよび後退部分s2を有し、
ステータ内面10は、突出部分S3および後退部分Sa
を有する。
第7図はきらに別の変型を示す、ロータ羽根15の先端
/りの突出部分および後退部分は、55およびS6でそ
れぞれ示され、ステータ内面ioの突出部分および後退
部分は、57および5gでそれぞれ示される。
/りの突出部分および後退部分は、55およびS6でそ
れぞれ示され、ステータ内面ioの突出部分および後退
部分は、57および5gでそれぞれ示される。
hio図から第16図は、ロータを製造する方法の例を
略示する。この場合には、第70図および第11図に図
示されるような円筒素材s9が使用される。#初に、こ
の円筒素材s9が、ロータ羽根にすべき環状板部分6o
を残して、ロータ外面ノーまで切削される(jff/−
図および第13図)。次に、fJ=ip図および第15
図に示されるように、各環状板部分乙0に、ロータ外面
/、2の位置まで達する半径方向の切を目6/が入れら
れて、ロータ外面/コから突出する多くの板断片6−が
形成される。最後に各板断片6.2が、第76図に破線
で図示される位置から実線図示の位置1でノシじられて
、各ロータ羽根/Sに#成される。
略示する。この場合には、第70図および第11図に図
示されるような円筒素材s9が使用される。#初に、こ
の円筒素材s9が、ロータ羽根にすべき環状板部分6o
を残して、ロータ外面ノーまで切削される(jff/−
図および第13図)。次に、fJ=ip図および第15
図に示されるように、各環状板部分乙0に、ロータ外面
/、2の位置まで達する半径方向の切を目6/が入れら
れて、ロータ外面/コから突出する多くの板断片6−が
形成される。最後に各板断片6.2が、第76図に破線
で図示される位置から実線図示の位置1でノシじられて
、各ロータ羽根/Sに#成される。
この発明に従って、突出部分およO−後退部分からなる
起伏をロータ羽根15の先端に翁するロータを製造する
場合には、最初に円筒状素材59の周面63に、軸約方
向延長の起伏64(か加工される(第77図および第7
g図)。第17図において、第1!図に図示されるロー
タ外面12およ0切れ目61の予定位置は破線で示され
る。その陵に算/、2図から巣16図に示される加工が
なされると、起伏6ダがロータ羽根15の先端に残る。
起伏をロータ羽根15の先端に翁するロータを製造する
場合には、最初に円筒状素材59の周面63に、軸約方
向延長の起伏64(か加工される(第77図および第7
g図)。第17図において、第1!図に図示されるロー
タ外面12およ0切れ目61の予定位置は破線で示され
る。その陵に算/、2図から巣16図に示される加工が
なされると、起伏6ダがロータ羽根15の先端に残る。
突出部分および後退部分からなる起伏をロータ外面/コ
に設ける場合には、この起伏は1212図から第76図
のうちの任意の段階で達成できる。
に設ける場合には、この起伏は1212図から第76図
のうちの任意の段階で達成できる。
この発明に従ってステータ羽根16の先端とステータ内
面ioとに、突出部分および後退名:へ分からなる起伏
を備えたステータ//(k/デ図参照)は、半割シ羽根
組立体6sと半割シスペーサ66とから実質上構成され
ることが望ましい。半3リシ羽根組立体6Sは、第20
図に図示されるように、半円環板67から多くのステー
タ羽根lX(第20図には3個だけを図示)を半径方向
内向きに突出させたものからなシ、半割シスば一す66
は半円環形状に構成される。ステータ/lを組立てる際
には、二個の半割り羽根組立体乙Sが、コつのロータ羽
根/Sの間でロータ外面13を共同して環状に包囲する
ように配置され、この−個の半割シ羽根組立体6Sの上
に、二個の半割シスは一す66が、ロータ羽根15を環
状に包囲するように配置される。この二個の半割ルスば
一す66の上には、別の二個の半割シ羽根組立体6Sが
前述したと同様の方式で配置され、以下このようにして
多段のステータ羽根/6を備えたステータllが構成さ
れる。
面ioとに、突出部分および後退名:へ分からなる起伏
を備えたステータ//(k/デ図参照)は、半割シ羽根
組立体6sと半割シスペーサ66とから実質上構成され
ることが望ましい。半3リシ羽根組立体6Sは、第20
図に図示されるように、半円環板67から多くのステー
タ羽根lX(第20図には3個だけを図示)を半径方向
内向きに突出させたものからなシ、半割シスば一す66
は半円環形状に構成される。ステータ/lを組立てる際
には、二個の半割り羽根組立体乙Sが、コつのロータ羽
根/Sの間でロータ外面13を共同して環状に包囲する
ように配置され、この−個の半割シ羽根組立体6Sの上
に、二個の半割シスは一す66が、ロータ羽根15を環
状に包囲するように配置される。この二個の半割ルスば
一す66の上には、別の二個の半割シ羽根組立体6Sが
前述したと同様の方式で配置され、以下このようにして
多段のステータ羽根/6を備えたステータllが構成さ
れる。
(発明の効果)
この発明によるターボ分子ポンプによると、例えば第2
図および第3図参照、ロータ羽根15の先端lりが突出
部分2g、2?と後退部分30を有し、かつこれに対向
するステータ内面ioが突出部分31と後退部分、32
..73を有し、或いは、ステータ羽根l乙の先端lワ
とこれにヌ・J向するロータ外面/、2が同様にh’+
成されているので、ロータ羽根15の先端17とステー
タ内面10との[)jlの間隙igの幅F 、 G 、
H,或いはステータ羽根16の先端/9とロータ外向
l−との間のfu+隙20の幅か、ロータの回転音妨害
しない程度に大きくても、特に分子流領域において、1
↑rHyzigiたは20へ向って進行する気体分子は
、いずれかの突出部分に衝突して跳ね返され、よってこ
の間隙を通るような気体分子の移動が実心上阻止される
。よってこの発明によれば、上記間隙における気体輸送
方向と逆の方向の気体の移動が実際上押さえられ、この
ような気体の移動が存していた従来のターボ分子ポンプ
と比べて、気体圧4!?、作用が十分に改善されたター
ボ分子ポンプか提供される。
図および第3図参照、ロータ羽根15の先端lりが突出
部分2g、2?と後退部分30を有し、かつこれに対向
するステータ内面ioが突出部分31と後退部分、32
..73を有し、或いは、ステータ羽根l乙の先端lワ
とこれにヌ・J向するロータ外面/、2が同様にh’+
成されているので、ロータ羽根15の先端17とステー
タ内面10との[)jlの間隙igの幅F 、 G 、
H,或いはステータ羽根16の先端/9とロータ外向
l−との間のfu+隙20の幅か、ロータの回転音妨害
しない程度に大きくても、特に分子流領域において、1
↑rHyzigiたは20へ向って進行する気体分子は
、いずれかの突出部分に衝突して跳ね返され、よってこ
の間隙を通るような気体分子の移動が実心上阻止される
。よってこの発明によれば、上記間隙における気体輸送
方向と逆の方向の気体の移動が実際上押さえられ、この
ような気体の移動が存していた従来のターボ分子ポンプ
と比べて、気体圧4!?、作用が十分に改善されたター
ボ分子ポンプか提供される。
例えば、ロータの直径が0.1mで羽根かコダ段(ロー
タ羽根72段、ステータ羽根72段)、間隙igおよび
λ0が0.75 ramの従来のターボ分子ポンプで、
水素分子の場合にその圧に比か理想的ターボ分子ポンプ
の約り0%になったのと比べて見ると、ロータ羽根/S
の先端lり、ステータ内面10、ステータ羽根16の先
端lりおよびロータ外面/、2をこの発明に従って第2
図および第3図のように構成し、重なシ合いJをO0l
露にした場合に、モンテカルロシミュレーションによれ
ば、水素分子に対して圧縮比が理想的ターボ分子ポンプ
の約?9%まで向上する。
タ羽根72段、ステータ羽根72段)、間隙igおよび
λ0が0.75 ramの従来のターボ分子ポンプで、
水素分子の場合にその圧に比か理想的ターボ分子ポンプ
の約り0%になったのと比べて見ると、ロータ羽根/S
の先端lり、ステータ内面10、ステータ羽根16の先
端lりおよびロータ外面/、2をこの発明に従って第2
図および第3図のように構成し、重なシ合いJをO0l
露にした場合に、モンテカルロシミュレーションによれ
ば、水素分子に対して圧縮比が理想的ターボ分子ポンプ
の約?9%まで向上する。
第1図は、この発明に従って構成されたターボ分子ポン
プの実施例の、ロータ羽根およびこれに対向するステー
タ内面と、ステータ羽根およびこれに対向するロータ外
面とを表わす、ロータ牝、線を通る平面への投影図であ
る。第2図は、ロータ羽根の先端とこれに対向するステ
ータ内面とを表わす、aIi1図の一部を拡大した投影
図である。第3図は、ステータ羽根の先、端とこれに対
向するロータ外面とを表わす、zi図の一部を拡大した
投影図である。第9図、第S図、第6図、第7図、第3
図および第を図は、第1図から第3図に特に第2図に図
示した実施例の、各種変型をそれぞれ表わす、第一図と
11fJ様の投影図である。用70図および第1/図は
、ターボ分子ポンプのロータを製造するための円筒素材
を示す、平面図および正面図である。第12図および第
13図は、化70図と誹//図に図示の円筒素材からロ
ータを製造する第1段階を示す、VlJ図のXn −X
ll糾に沿う断面図、および正面図である。IgtQ図
および親lS図は、ロータ製造の第λ段階を示す、2!
、13図のx■−xy線に沿う断面図、および正電;し
′・でちる、、瞥16図はロータl!造の最゛終段階を
表わす81)分図解図であるa第1り図および第ig図
は、この発明によるターボ分子ポンプのロータを製造す
る際の第1段階を示す、部分平面図および留分正面図で
ある。、第79図は、この発明によるターボ分子ポンプ
の部分断面図である。第一0図は、この発明によるター
ボ分子ポンプに包含場れる半割システータ羽根組立体の
9省略L fc平而面である。第21図は、ターボ
分子ポンプの一般的!jar成の例を図解的に示す垂直
断面図である。?1―図は、従来のターボ分子ポンプの
構成を示す、銅1図に対応する図である。第23図は、
ターボ分子ポンプのロータ羽根およびステータ羽根の配
列を略示する図である。 図面において、IOはステータの面、l/はステータ、
/、2けロータの面、13はロータ、15はロータ羽根
、16はステータ羽根、17はロータ羽根の先端、/デ
はステータ羽根の先端、2g、29,110,11.3
.ダg 、siおよびSコはロータ羽枦の先端の突出部
分、30wダl。 ダ’1,117.52およびS6はロータ羽根の先端の
後退部分1.3/ 、lI4 、lIワ、33および5
7はステータの面の突出部分、3.1,33.Its。 SO,SダおよびSgはステータの面の後退部分、3ダ
および35はステータ羽根の先端の突出部分、36はス
テータ羽根の先端の後退部分、37はロータの面の突出
部分、3gおよび3夕はロータの面の後退部分、Aはロ
ータの回転軸線を示す。 口1 ≧1 附+F) 一一一一 栄 亮3図 第8図 第9図 亮22図
プの実施例の、ロータ羽根およびこれに対向するステー
タ内面と、ステータ羽根およびこれに対向するロータ外
面とを表わす、ロータ牝、線を通る平面への投影図であ
る。第2図は、ロータ羽根の先端とこれに対向するステ
ータ内面とを表わす、aIi1図の一部を拡大した投影
図である。第3図は、ステータ羽根の先、端とこれに対
向するロータ外面とを表わす、zi図の一部を拡大した
投影図である。第9図、第S図、第6図、第7図、第3
図および第を図は、第1図から第3図に特に第2図に図
示した実施例の、各種変型をそれぞれ表わす、第一図と
11fJ様の投影図である。用70図および第1/図は
、ターボ分子ポンプのロータを製造するための円筒素材
を示す、平面図および正面図である。第12図および第
13図は、化70図と誹//図に図示の円筒素材からロ
ータを製造する第1段階を示す、VlJ図のXn −X
ll糾に沿う断面図、および正面図である。IgtQ図
および親lS図は、ロータ製造の第λ段階を示す、2!
、13図のx■−xy線に沿う断面図、および正電;し
′・でちる、、瞥16図はロータl!造の最゛終段階を
表わす81)分図解図であるa第1り図および第ig図
は、この発明によるターボ分子ポンプのロータを製造す
る際の第1段階を示す、部分平面図および留分正面図で
ある。、第79図は、この発明によるターボ分子ポンプ
の部分断面図である。第一0図は、この発明によるター
ボ分子ポンプに包含場れる半割システータ羽根組立体の
9省略L fc平而面である。第21図は、ターボ
分子ポンプの一般的!jar成の例を図解的に示す垂直
断面図である。?1―図は、従来のターボ分子ポンプの
構成を示す、銅1図に対応する図である。第23図は、
ターボ分子ポンプのロータ羽根およびステータ羽根の配
列を略示する図である。 図面において、IOはステータの面、l/はステータ、
/、2けロータの面、13はロータ、15はロータ羽根
、16はステータ羽根、17はロータ羽根の先端、/デ
はステータ羽根の先端、2g、29,110,11.3
.ダg 、siおよびSコはロータ羽枦の先端の突出部
分、30wダl。 ダ’1,117.52およびS6はロータ羽根の先端の
後退部分1.3/ 、lI4 、lIワ、33および5
7はステータの面の突出部分、3.1,33.Its。 SO,SダおよびSgはステータの面の後退部分、3ダ
および35はステータ羽根の先端の突出部分、36はス
テータ羽根の先端の後退部分、37はロータの面の突出
部分、3gおよび3夕はロータの面の後退部分、Aはロ
ータの回転軸線を示す。 口1 ≧1 附+F) 一一一一 栄 亮3図 第8図 第9図 亮22図
Claims (1)
- ロータの回転軸線を通る平面への投影において、いずれ
かのロータ羽根段に属するすべてのロータ羽根またはい
ずれかのステータ羽根段に属するすべてのステータ羽根
の先端が、この先端に対向するステータまたはロータの
面に向って突出する突出部分と、この突出部分より後退
する後退部分とを有し、かつ前記面が、前記先端の前記
後退部分に向って突出する突出部分と、この突出部分よ
り後退する後退部分とを有すること、を特徴とするター
ボ分子ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59206180A JPS6185599A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | タ−ボ分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59206180A JPS6185599A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | タ−ボ分子ポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6185599A true JPS6185599A (ja) | 1986-05-01 |
JPH0263120B2 JPH0263120B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=16519136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59206180A Granted JPS6185599A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | タ−ボ分子ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6185599A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001029417A1 (en) * | 1999-10-18 | 2001-04-26 | Sarcos Lc | Compact molecular drag vacuum pump |
JP2008280977A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Shimadzu Corp | ターボ分子ポンプ |
EP3608545A1 (de) * | 2013-10-15 | 2020-02-12 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0740631A (ja) * | 1993-07-26 | 1995-02-10 | Erekomu Hanbai Kk | 原稿保持具 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5018603A (ja) * | 1973-06-22 | 1975-02-27 |
-
1984
- 1984-10-03 JP JP59206180A patent/JPS6185599A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5018603A (ja) * | 1973-06-22 | 1975-02-27 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001029417A1 (en) * | 1999-10-18 | 2001-04-26 | Sarcos Lc | Compact molecular drag vacuum pump |
US6450772B1 (en) * | 1999-10-18 | 2002-09-17 | Sarcos, Lc | Compact molecular drag vacuum pump |
US6866488B2 (en) | 1999-10-18 | 2005-03-15 | Sarcos Lc | Compact molecular-drag vacuum pump |
US7165931B2 (en) | 1999-10-18 | 2007-01-23 | Sarcos Investments Lc | Compact molecular-drag vacuum pump |
JP2008280977A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Shimadzu Corp | ターボ分子ポンプ |
EP3608545A1 (de) * | 2013-10-15 | 2020-02-12 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0263120B2 (ja) | 1990-12-27 |
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