JPH065076B2 - ターボ分子ポンプ - Google Patents
ターボ分子ポンプInfo
- Publication number
- JPH065076B2 JPH065076B2 JP9449585A JP9449585A JPH065076B2 JP H065076 B2 JPH065076 B2 JP H065076B2 JP 9449585 A JP9449585 A JP 9449585A JP 9449585 A JP9449585 A JP 9449585A JP H065076 B2 JPH065076 B2 JP H065076B2
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- Japan
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- rotor
- blade
- stator
- molecular pump
- turbo molecular
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、低真空領域でも優れた排気速度性能を発揮し
得るターボ分子ポンプに関するものである。
得るターボ分子ポンプに関するものである。
［従来の技術］ ターボ分子ポンプは、よく知られているように、機械的
に気体分子を吹き飛ばして超高真空を得るようにしたも
ので、このためにそのポンプ本体は、高速回転されるあ
る傾きを有するロータ翼（動翼）と、それと逆向きの傾
きを有するステータ翼（静翼）とを交互に通常多段に配
置してなる翼車群を具備してなる。
に気体分子を吹き飛ばして超高真空を得るようにしたも
ので、このためにそのポンプ本体は、高速回転されるあ
る傾きを有するロータ翼（動翼）と、それと逆向きの傾
きを有するステータ翼（静翼）とを交互に通常多段に配
置してなる翼車群を具備してなる。
ところが、この種ポンプではその翼車群での圧縮比が低
いことから、動作特性として低真空領域で排気性能が著
しく低下する不都合がある。そこで、この欠点を緩和す
るため翼車群の軸方向でロータ翼とステータ翼を多段に
設けるようにした構造も採られているが、この場合では
重量が大きくなって高速回転が困難になったり、コスト
面で不利となっている。具体的には、従来のターボ分子
ポンプでは、１０-3〜１０-2Torr程度の真空度からその
排気速度が急激に悪化し、0.1Torr程度ではその排気速
度が殆ど無に等しくなっている。このため、低真空域で
ターボ分子ポンプを作動する場合では、（ターボ分子ポ
ンプ）＋（メカニカルブースタポンプ）＋（ロータリポ
ンプ）のように適宜の補助真空ポンプを連結してその排
気能力をカバーする排気システムを採用するのが普通と
なっている。
いことから、動作特性として低真空領域で排気性能が著
しく低下する不都合がある。そこで、この欠点を緩和す
るため翼車群の軸方向でロータ翼とステータ翼を多段に
設けるようにした構造も採られているが、この場合では
重量が大きくなって高速回転が困難になったり、コスト
面で不利となっている。具体的には、従来のターボ分子
ポンプでは、１０-3〜１０-2Torr程度の真空度からその
排気速度が急激に悪化し、0.1Torr程度ではその排気速
度が殆ど無に等しくなっている。このため、低真空域で
ターボ分子ポンプを作動する場合では、（ターボ分子ポ
ンプ）＋（メカニカルブースタポンプ）＋（ロータリポ
ンプ）のように適宜の補助真空ポンプを連結してその排
気能力をカバーする排気システムを採用するのが普通と
なっている。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、以上のような技術的背景をもとにしてなされ
たもので、その翼車群の構成を改良工夫することによっ
てそれ自身大きな圧縮比増大機能を具備したものとな
し、これによってポンプの排気可能域をより低真空側に
拡張したターボ分子ポンプを提供することを目的とす
る。
たもので、その翼車群の構成を改良工夫することによっ
てそれ自身大きな圧縮比増大機能を具備したものとな
し、これによってポンプの排気可能域をより低真空側に
拡張したターボ分子ポンプを提供することを目的とす
る。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような目的を達成するために、ロータ翼
とステータ翼を交互に配置してなる翼車群の前記ロータ
翼を高速回転して排気するターボ分子ポンプにおいて、
前記翼車群の少なくとも軸方向一部に、前記ロータ翼と
ステータ翼の長さを排気口側に向けて順次短寸のものに
形成しロータとステータの間の半径方向隙間を次第に狭
めていくとともに、前記ロータ翼の厚さを排気口側に向
けて順次大寸のものに形成してなる圧縮比漸増部を設け
たことを特徴としている。
とステータ翼を交互に配置してなる翼車群の前記ロータ
翼を高速回転して排気するターボ分子ポンプにおいて、
前記翼車群の少なくとも軸方向一部に、前記ロータ翼と
ステータ翼の長さを排気口側に向けて順次短寸のものに
形成しロータとステータの間の半径方向隙間を次第に狭
めていくとともに、前記ロータ翼の厚さを排気口側に向
けて順次大寸のものに形成してなる圧縮比漸増部を設け
たことを特徴としている。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図と第２図は、本発明に係るターボ分子ポンプの主
要部の構成例を示している。すなわち、その中心に位置
し図外の原動機により回転駆動される駆動軸１に、第２
図に示すように基盤部２Ｉの外周から放射状に所定の傾
斜角をもったロータ翼２IIを突設してなるロータ（２
ａ、２ｂ・・・２ｉ）を、該駆動軸１に外嵌圧入して順
次固着しているとともに、このロータ２ａ、２ｂ・・・
２ｉを囲繞する外周から基端部３Ｉをそれぞれ環状のス
ペーサ４、４に挟持させて位置決め固定したステータ３
ａ、３ｂ・・・３ｈを、前記ロータ翼２IIと逆向きの傾
斜角を有するそのステータ翼３IIを該ロータ翼２II、２
II間に位置させて配設し、これら交互に配置したロータ
翼２IIとステータ翼３II所要の翼車群を構成している。
かかる翼車群は、前記ロータ翼２IIを駆動軸１と共に高
速回転すると、気体分子に衝突してこれに軸方向の運転
量を与え、前記ステータ翼３IIとの協働作用の下にその
一端の吸気口Ａから他端の排気口Ｂに向けて強制的に流
れを発生し、排気する作用を営む。
要部の構成例を示している。すなわち、その中心に位置
し図外の原動機により回転駆動される駆動軸１に、第２
図に示すように基盤部２Ｉの外周から放射状に所定の傾
斜角をもったロータ翼２IIを突設してなるロータ（２
ａ、２ｂ・・・２ｉ）を、該駆動軸１に外嵌圧入して順
次固着しているとともに、このロータ２ａ、２ｂ・・・
２ｉを囲繞する外周から基端部３Ｉをそれぞれ環状のス
ペーサ４、４に挟持させて位置決め固定したステータ３
ａ、３ｂ・・・３ｈを、前記ロータ翼２IIと逆向きの傾
斜角を有するそのステータ翼３IIを該ロータ翼２II、２
II間に位置させて配設し、これら交互に配置したロータ
翼２IIとステータ翼３II所要の翼車群を構成している。
かかる翼車群は、前記ロータ翼２IIを駆動軸１と共に高
速回転すると、気体分子に衝突してこれに軸方向の運転
量を与え、前記ステータ翼３IIとの協働作用の下にその
一端の吸気口Ａから他端の排気口Ｂに向けて強制的に流
れを発生し、排気する作用を営む。
さて、従来のターボ分子ポンプにおいては、この翼車群
の構成は軸方向に亘りそのロータ翼の長さを一定に形成
するか、あるいは軸方向途中の一箇所の隣設するロータ
翼間でその翼長さを階段状に変化させるようにするのが
通例である。また、そのロータ翼の厚さも軸方向で均一
に形成されるのが普通である。これに対し、本発明に係
るものでは、第１図、第２図に見るように、その排気口
Ｂ側に位置する略下半部（図示例では2g〜2i）で、その
各ロータ２の基盤部２Ｉを大径のものとしながら相対的
にそのロータ翼２IIの翼長さ１を排気口Ｂ側に向けて順
次短寸のものに形成している（これに伴いロータ翼２II
と交互に配置されるステータ翼３IIの翼長さも勿論順次
短寸のものに形成され、ロータ２とステータ３の間の半
径方向隙間も漸次狭小なものとなる）。同時に又、この
ものでは第１図から明らかなように、同下半部（2g〜2
i）においてロータ翼２IIの厚さｔを排気口Ｂ側に向け
て順次大寸のものに形成している。かくして、ロータ翼
２IIの翼長さ１と翼厚さｔがその排気口Ｂ側に向けて順
次変化され、ロータ２とステータ３の半径方向隙間が漸
減される翼車群の軸長Ｌの部分に、このターボ分子ポン
プの圧縮比漸増部を設けるように構成している。（な
お、軸長Ｌの間に位置するロータ２は前述のように順次
その翼長さを短寸化する必要があるが、単一の各ロータ
２ではその軸方向で翼長さを変える必要はない。） このように、各ロータ２の翼長さ１を排気口Ｂ側に向け
て順次短寸のものに形成し、これに伴いステータ翼３II
の長さも排気口Ｂ側に向けて順次短寸なものに形成し
て、ロータ２とステータ３の間の半径方向隙間を次第に
狭めるようにしたものであれば、気体分子を案内するそ
の流路面積が前記圧縮比漸増部Ｌで次第に狭寸のものに
形成されるから、ロータ翼２IIとステータ翼３IIを交互
に通って送られる排気はその部分でロータ１段毎に分子
密度が高められる。したがって、ロータ翼２IIによる付
勢効果が増大して気体分子の逆流が防止される。また、
分子密度が高まっているところへ、ステータ翼３II（ス
テータ3g、3hに対応する）が介在しているため、気体の
流れを乱流状態にする。したがって、気体分子同士の衝
突回数も増え、この点においても逆流防止に奏効する。
さらに、各ロータ２の翼厚さｔを排気口Ｂ画合に向けて
順次大寸のものに形成しているため、この翼車群を通る
気体分子がロータ２の翼厚さｔが増加する分だけその部
分の各段毎に戻る距離が長くなり、気体分子はさらに逆
流し難いものとなる。したがって、これらの共同作用に
よって、その圧縮比漸増部Ｌで逆流が効果的に防止さ
れ、排気の圧縮比が有効に高められていく。つまり、排
気の圧縮比が高められることから、低真空領域について
も排気が可能となる。
の構成は軸方向に亘りそのロータ翼の長さを一定に形成
するか、あるいは軸方向途中の一箇所の隣設するロータ
翼間でその翼長さを階段状に変化させるようにするのが
通例である。また、そのロータ翼の厚さも軸方向で均一
に形成されるのが普通である。これに対し、本発明に係
るものでは、第１図、第２図に見るように、その排気口
Ｂ側に位置する略下半部（図示例では2g〜2i）で、その
各ロータ２の基盤部２Ｉを大径のものとしながら相対的
にそのロータ翼２IIの翼長さ１を排気口Ｂ側に向けて順
次短寸のものに形成している（これに伴いロータ翼２II
と交互に配置されるステータ翼３IIの翼長さも勿論順次
短寸のものに形成され、ロータ２とステータ３の間の半
径方向隙間も漸次狭小なものとなる）。同時に又、この
ものでは第１図から明らかなように、同下半部（2g〜2
i）においてロータ翼２IIの厚さｔを排気口Ｂ側に向け
て順次大寸のものに形成している。かくして、ロータ翼
２IIの翼長さ１と翼厚さｔがその排気口Ｂ側に向けて順
次変化され、ロータ２とステータ３の半径方向隙間が漸
減される翼車群の軸長Ｌの部分に、このターボ分子ポン
プの圧縮比漸増部を設けるように構成している。（な
お、軸長Ｌの間に位置するロータ２は前述のように順次
その翼長さを短寸化する必要があるが、単一の各ロータ
２ではその軸方向で翼長さを変える必要はない。） このように、各ロータ２の翼長さ１を排気口Ｂ側に向け
て順次短寸のものに形成し、これに伴いステータ翼３II
の長さも排気口Ｂ側に向けて順次短寸なものに形成し
て、ロータ２とステータ３の間の半径方向隙間を次第に
狭めるようにしたものであれば、気体分子を案内するそ
の流路面積が前記圧縮比漸増部Ｌで次第に狭寸のものに
形成されるから、ロータ翼２IIとステータ翼３IIを交互
に通って送られる排気はその部分でロータ１段毎に分子
密度が高められる。したがって、ロータ翼２IIによる付
勢効果が増大して気体分子の逆流が防止される。また、
分子密度が高まっているところへ、ステータ翼３II（ス
テータ3g、3hに対応する）が介在しているため、気体の
流れを乱流状態にする。したがって、気体分子同士の衝
突回数も増え、この点においても逆流防止に奏効する。
さらに、各ロータ２の翼厚さｔを排気口Ｂ画合に向けて
順次大寸のものに形成しているため、この翼車群を通る
気体分子がロータ２の翼厚さｔが増加する分だけその部
分の各段毎に戻る距離が長くなり、気体分子はさらに逆
流し難いものとなる。したがって、これらの共同作用に
よって、その圧縮比漸増部Ｌで逆流が効果的に防止さ
れ、排気の圧縮比が有効に高められていく。つまり、排
気の圧縮比が高められることから、低真空領域について
も排気が可能となる。
以上の通り、本発明はロータ翼長さ１と翼厚さｔを順次
変化させると共にロータ２とステータ３の間の半径方向
隙間を漸減させる形成手段を併有して翼車群の圧縮比漸
増部Ｌを設けるようにしたもので、その吸気口Ａ側のロ
ータ（図示例では2a〜2f）にはその翼長さおよび翼厚さ
の等しいものを配置している一方、排気口Ｂ側の２、３
段のロータ（図示例では2g〜2i）は、前記吸気口Ａ側の
ものと急激に変化させるようにして、第２図に示すよう
に、その翼長さ１と翼厚さｔを排気口Ｂ側に向けて順次
短寸および順次大寸のものに形成し、その軸長Ｌの部分
に圧縮比漸増部を設けている。
変化させると共にロータ２とステータ３の間の半径方向
隙間を漸減させる形成手段を併有して翼車群の圧縮比漸
増部Ｌを設けるようにしたもので、その吸気口Ａ側のロ
ータ（図示例では2a〜2f）にはその翼長さおよび翼厚さ
の等しいものを配置している一方、排気口Ｂ側の２、３
段のロータ（図示例では2g〜2i）は、前記吸気口Ａ側の
ものと急激に変化させるようにして、第２図に示すよう
に、その翼長さ１と翼厚さｔを排気口Ｂ側に向けて順次
短寸および順次大寸のものに形成し、その軸長Ｌの部分
に圧縮比漸増部を設けている。
以上、実施例に掲げた本発明のターボ分子ポンプでは、
その翼車群の内部に設けられた圧縮比漸増部が排気の圧
縮比を有効に増大するものとなるから、高い値をもって
その排気速度曲線を低真空側に延長することができる。
すなわち、より低真空域まで排気が可能となる。具体的
には、図示例のものの場合では、１０-3〜１０-2Torr程
度の真空度でも１０-3Torr以下の真空度と同程度の排気
速度が確保され、0.1Torr付近でもなおある程度の有効
な排気速度を持続し得る。したがって、このポンプを使
用する場合には、従来のように、真空補助のために多段
に補助ポンプを接続する必要はなくなり、例えば（ター
ボン分子ポンプ）＋（ロータリポンプ）のような簡易な
排気システムでも十分に使用でき、この点から排気シス
テムの簡易化とコストダウンが図られる。
その翼車群の内部に設けられた圧縮比漸増部が排気の圧
縮比を有効に増大するものとなるから、高い値をもって
その排気速度曲線を低真空側に延長することができる。
すなわち、より低真空域まで排気が可能となる。具体的
には、図示例のものの場合では、１０-3〜１０-2Torr程
度の真空度でも１０-3Torr以下の真空度と同程度の排気
速度が確保され、0.1Torr付近でもなおある程度の有効
な排気速度を持続し得る。したがって、このポンプを使
用する場合には、従来のように、真空補助のために多段
に補助ポンプを接続する必要はなくなり、例えば（ター
ボン分子ポンプ）＋（ロータリポンプ）のような簡易な
排気システムでも十分に使用でき、この点から排気シス
テムの簡易化とコストダウンが図られる。
なお、前記実施例では圧縮比漸増部Ｌをその排気口Ｂ側
の端部に設ける場合を説明したが、この漸増部Ｌは少な
くともその軸方向の一部に設けるようにすればよい。但
し、吸気口Ａ側は排気速度をもたせるためにその翼長さ
等を一定にしたものを配置するのが望ましい。また、図
示例では、ステータの厚さを一定のものとして示してい
るが、ロータの翼厚さに応じてステータの翼厚さも大き
くしてもよい。
の端部に設ける場合を説明したが、この漸増部Ｌは少な
くともその軸方向の一部に設けるようにすればよい。但
し、吸気口Ａ側は排気速度をもたせるためにその翼長さ
等を一定にしたものを配置するのが望ましい。また、図
示例では、ステータの厚さを一定のものとして示してい
るが、ロータの翼厚さに応じてステータの翼厚さも大き
くしてもよい。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明はその翼車群におけるロータ
の翼長さと翼厚さ並びにロータとステータの間の半径方
向隙間を改良工夫して、その軸方向一部に圧縮比漸増部
を設けるようにしたものであるから、別に圧縮比増大機
能を付加することなしにポンプ本体自身に圧縮比増大効
果が発揮され、これによって低真空領域でも優れた排気
速度を有するターボ分子ポンプが提供できたものであ
る。
の翼長さと翼厚さ並びにロータとステータの間の半径方
向隙間を改良工夫して、その軸方向一部に圧縮比漸増部
を設けるようにしたものであるから、別に圧縮比増大機
能を付加することなしにポンプ本体自身に圧縮比増大効
果が発揮され、これによって低真空領域でも優れた排気
速度を有するターボ分子ポンプが提供できたものであ
る。
第１図は本発明の一実施例を示すターボ分子ポンプ本体
（翼車群）の縦断面図であり、第２図（ａ）、（ｂ）は
その一つのロータの形態を示す平面図と側面図である。 １・・・駆動軸 ２、２ａ〜２ｋ・・・ロータ ３ａ〜３ｋ・・・ステータ ２II・・・ロータ翼、３II・・・ステータ翼 Ａ・・・吸気口、Ｂ・・・排気口 Ｌ・・・圧縮比漸増部
（翼車群）の縦断面図であり、第２図（ａ）、（ｂ）は
その一つのロータの形態を示す平面図と側面図である。 １・・・駆動軸 ２、２ａ〜２ｋ・・・ロータ ３ａ〜３ｋ・・・ステータ ２II・・・ロータ翼、３II・・・ステータ翼 Ａ・・・吸気口、Ｂ・・・排気口 Ｌ・・・圧縮比漸増部
Claims (1)
- 【請求項１】ロータ翼とステータ翼を交互に配置してな
る翼車群の前記ロータ翼を高速回転して排気するターボ
分子ポンプにおいて、前記翼車群の少なくとも軸方向一
部に、前記ロータ翼とステータ翼の長さを排気口側に向
けて順次短寸のものに形成しロータとステータの間の半
径方向隙間を次第に狭めていくとともに、前記ロータ翼
の厚さを排気口側に向けて順次大寸のものに形成してな
る圧縮比漸増部を設けた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 |
|---|---|---|---|
| JP9449585A JPH065076B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ターボ分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9449585A JPH065076B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ターボ分子ポンプ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59038958 Division | 1984-02-29 | 1984-02-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60243392A JPS60243392A (ja) | 1985-12-03 |
| JPH065076B2 true JPH065076B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=14111879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9449585A Expired - Fee Related JPH065076B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ターボ分子ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065076B2 (ja) |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP9449585A patent/JPH065076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60243392A (ja) | 1985-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |