説明

分子ポンプ

【課題】 ロータに近接して排気の吸入口を配置した構造の分子ポンプにおいて、異物の流入を阻止する目的で前記吸入口に設ける保護金網が、温度勾配による熱膨張に伴う座屈によりロータや動翼と接触事故を起こさないようにする。
【解決手段】 多数の長方形の網目6cからなり、各長方形の長辺の線素6aの中央部に、隣接する長方形の長辺の線素6aの先端部をT字状に直交させると共に、これら長方形を交互に連設して稲妻形の網目模様を有する保護金網6を形成し、該保護金網6をターボ分子ポンプ1の吸入口部5aに設置した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高速で回転するロータを有して中真空から超高真空にわたる圧力範囲で使用されるターボ分子ポンプや複合分子ポンプ等の分子ポンプの吸気口部に保護金網を設置した分子ポンプの構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の複合分子ポンプの一例の縦断面図を図9に示した。
【0003】
図9において、複合分子ポンプaはターボ分子ポンプ部bとねじ溝真空ポンプ部cとからなり、dが吸入口、eが排気出口である。
【0004】
即ち、排気される装置側に吸入口dを接続し、ロータfが高速回転を行って吸入口dから排気ガスを吸入し、排気出口eから該排気ガスを排出する。
【0005】
吸入口dの部分には、異物の流入を阻止するための保護金網gを設置することがある。
【0006】
これは、高速で回転するロータbの動翼部にボルト、ナットや金属片等の異物が飛来して衝突し、これら動翼部やロータbが破損するのを防止するためである。
【0007】
従来のこの種の保護金網gは、厚さが0.3mm乃至1mm程度で、一辺の長さが1mm乃至5mm程度の角孔を多数有する図10に示す如き網目のものが用いられていた。
【0008】
尚、この網目の形成方法としては、ワイヤーの平織りによるもの、金属板にパンチングやエッチングによって孔を開けたもの等があり、平板状に形成されていた。
【0009】
このような保護金網を用いた例として、例えば特許文献1や特許文献2がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開平11−330087号公報(第2図)
【特許文献2】特開平11−247790号公報(第3図)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
最近ではポンプのダウンサイジングの要求から分子ポンプの高さ寸法を小さくする必要がある。
【0012】
このため、分子ポンプの吸入口がロータの先端部に近接して配置されるようになり、保護金網がロータの前端部に近接して設置されるようになった。
【0013】
前記分子ポンプが取付けられる装置は、しばしば高温状態でプロセスを行なうため、高温ガスの流入や輻射熱の影響により、前記保護金網自体が高温になることがあった。
【0014】
この時、保護金網に伝わる熱は均一ではなく、特にプロセス開始直後は保護金網に温度勾配が発生して、この温度勾配による熱膨張の差により、前記保護金網に局所的な伸びを生じるが、保護金網は上下方向にたわむことによりこの伸びを逃がすので、この結果、保護金網に座屈を生ずることがあった。この保護金網の座屈が該保護金網の下方へ向かって発生した場合には、該保護金網と前記ロータの前端部との距離が近いため、該保護金網と前記ロータの前端部とが接触事故を起こすことがあるという問題点があった。
【0015】
前記ロータは高速で回転しているため、一瞬でも接触事故が起こると、保護金網の破損やロータの破損につながった。
【0016】
本発明は前記の問題点を解消し、保護金網自体に温度勾配が生じても、該保護金網とロータとが接触事故を起こさないような構造の保護金網を有する分子ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明は上記の目的を達成すべく、第1発明としてロータに近接して排気の吸入口を配置した構造の分子ポンプにおいて、外周の丸いつば部と該つば部の内側の多数の小孔を有する網目部とからなり、前記つば部の内周を絞り加工により少許上方へ折り曲げて前記金網部に上向きのストレスを有する保護金網を形成し、該網目部は該網目部の膨張により上方に凸状に変形可能に形成され、前記保護金網を前記分子ポンプの吸入口部に設置したことを特徴としており、又第2発明としてロータに近接して排気の吸入口を配置した構造の分子ポンプにおいて、線膨張率の大きい金属からなる薄板の下面に線膨張率の小さい金属からなる薄板を重ねて張り合わせた複合板に多数のパンチ孔を設けて保護金網を形成し、該保護金網は該保護金網の熱膨張により上方に凸状に変形可能に形成され、該保護金網を前記分子ポンプの吸入口部に設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、分子ポンプの吸入口部に設置した保護金網が直近にあるロータ側に向かって曲がったり又は座屈して突出したりすることがないので、異物がロータ側に流入するのを防止すると共に該保護金網とロータとが接触するのを防止できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施例1のターボ分子ポンプの縦断面図である。
【図2】前記実施例1の一部保護金網の平面図である。
【図3】前記実施例1の保護金網の作用の説明図である。
【図4】実施例2のターボ分子ポンプの一部保護金網の一部斜視図である。
【図5】前記実施例2の保護金網の作用の説明図である。
【図6】実施例3のターボ分子ポンプの一部保護金網の平面図である。
【図7】前記実施例3の保護金網の前記図6におけるA−A線截断面図である。
【図8】実施例4の保護金網の1部縦断面図である。
【図9】従来の複合分子ポンプの一例の縦断面図である。
【図10】従来の保護金網の一例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の実施例を以下に示す。
【実施例1】
【0021】
図1は第1発明の実施例のターボ分子ポンプ1の縦断面図であり、4はロータで、該ロータ4の外周部には多数の動翼4aが放射状に且つ多段に設置されている。
【0022】
5はケーシングで、該ケーシング5の上端部には排気の吸入口5aがあり、該吸入口5aにおいて排気が行なわれる側の装置と接続するようになっている。
【0023】
本実施例では、該吸入口5aを前記ロータ4の1段目の動翼4aに近接して配置して、分子ポンプ1の全長が短くなるようにしている。
【0024】
6は保護金網で、該保護金網6は、ボルト、ナットや金属片等の異物が飛び込んできてロータ4や動翼4aを破損するのを防止する役割を有して、前記吸入口5aの部分に嵌入設置されている。
【0025】
尚、5bは排気出口で、該排気出口5bは前記ケーシング5の下方部に設置されている。
【0026】
前記保護金網6の構造を示す平面図を図2に示した。
【0027】
即ち、保護金網6は短い針金の線素6aの組み合せからなる長方形の網目6cを交互に縦向き、横向きに連接して稲妻形の網目模様を形成しており、各網目6cの長方形の長辺の中央部には、隣接する網目6cの長方形の長辺の先端部がT字状に直交している。
【0028】
該保護金網6は、外周のつば部6dを前記吸入口部5aに嵌入して係止されている。
【0029】
次に本実施例の保護金網6の作用及び効果について説明する。
【0030】
該保護金網6はターボ分子ポンプ1の吸入口5d部にあって、異物がロータ4側に飛び込んでくるのを防止する役目をしている。
【0031】
該保護金網6は、網目6cを構成する縦横の線素6aの長さが短いため、各線素での熱膨張の絶対量が小さく、また熱膨張による伸びは、各線素6aがT字形に交叉する部位において、網目の長辺側が図3に示す如く「く」の字形に変形して逃げることができるので、保護金網6全体としては上下方向の変形を殆んど生じない。
【0032】
このように保護金網6がロータ4や動翼4aと接触するような膨出をすることがないので、安全である。
【実施例2】
【0033】
図4は第2発明の実施例のターボ分子ポンプの吸入口部に設置されている保護金網7の一部の斜視図である。
【0034】
尚、該複合分子ポンプは、前記実施例1における複合分子ポンプ1の保護金網6の代りに保護金網7を用いるようにした以外は、前記複合分子ポンプ1と同様の構造である。
【0035】
該保護金網7は、互いに交差する板状の囲壁7aを所定ピッチで連設して、該囲壁7aの壁厚7a1よりも高い囲壁の高さ7a2で形成した四角形の升目7bからなる構造とし、その外周部を丸いつば部7cで囲んで、円形に形成した。
【0036】
このように保護金網7は升目7bの高さ方向に強い剛性を持つ構造としたので、高さ方向への座屈は起き難く、囲壁7aの熱膨張による伸びは図5に示す如く囲壁7aがくの字状に変形して逃げることができる。
【0037】
このように、本実施例の保護金網7がロータ4や動翼4aと接触するような膨出をすることがないので、安全である。
【実施例3】
【0038】
第3発明の実施例を図6及び図7により説明する。
【0039】
図6は実施例3の保護金網8の平面図であり、該保護金網8のA−A線截断面図を図7に示した。
【0040】
前記保護金網8は、外周の丸いつば部8aと該つば部8aの内側の網目部8bとをエッチング等で一体形成した後、前記つば部8aの内周8cを絞り加工により図7に示すように少許上方へ折り曲げて、前記網目部8bに上向きのストレスを発生させて膨出させ、中心部が少許上方へ円弧状に膨らんだ形状に形成されている。
【0041】
前記保護金網8も、前記実施例1におけるターボ分子ポンプ1の保護金網6の代りに用いることができる。
【0042】
前記保護金網8の網目部8bには、常に上方へのストレスがかかっているため、該網目部8bに熱膨張量の差により発生する座屈は上方へのストレスに促されて常に上方に凸の方向に起きることになる。
【0043】
かくて、前記保護金網8は前記ロータ4や動翼4aに接近することがなく、安全である。
【実施例4】
【0044】
第4発明の実施例について図8により説明する。
【0045】
本実施例の保護金網9は、線膨張率の大きい金属からなる薄板9aの下面に線膨張率の小さい金属からなる薄板9bを重ねて貼り合わせた複合板に、多数のパンチ孔9cを設けて形成されている。
【0046】
保護金網9の形状は、例えば図6に示す如き角孔を有するものであってもよい。
【0047】
保護金網9を前記ターボ分子ポンプ1に使用した場合、加熱による膨張は、常に線膨張率の大きな上面側金属の方へ凸に膨張するので、該保護金網9が前記ロータ4や動翼4aと接近することがなく、安全である。
【0048】
尚、前記実施例はいずれもターボ分子ポンプの場合を示したが、これは複合分子ポンプであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明はターボ分子ポンプや複合分子ポンプ等の分子ポンプにおいて、特にダウンサイジングの要求から、ロータに近接して排気の吸入口を配置した構造の分子ポンプに有効である。
【符号の説明】
【0050】
1 ターボ分子ポンプ
4 ロータ
5a 吸入口
6、7、8、9 保護金網

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロータに近接して排気の吸入口を配置した構造の分子ポンプにおいて、外周の丸いつば部と該つば部の内側の多数の小孔を有する網目部とからなり、前記つば部の内周を絞り加工により少許上方へ折り曲げて前記金網部に上向きのストレスを有する保護金網を形成し、該網目部は該網目部の膨張により上方に凸状に変形可能に形成され、前記保護金網を前記分子ポンプの吸入口部に設置したことを特徴とする分子ポンプ。
【請求項2】
ロータに近接して排気の吸入口を配置した構造の分子ポンプにおいて、線膨張率の大きい金属からなる薄板の下面に線膨張率の小さい金属からなる薄板を重ねて張り合わせた複合板に多数のパンチ孔を設けて保護金網を形成し、該保護金網は該保護金網の熱膨張により上方に凸状に変形可能に形成され、該保護金網を前記分子ポンプの吸入口部に設置したことを特徴とする分子ポンプ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−116926(P2010−116926A)
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−46247(P2010−46247)
【出願日】平成22年3月3日(2010.3.3)
【分割の表示】特願2004−161484(P2004−161484)の分割
【原出願日】平成16年5月31日(2004.5.31)
【出願人】(000149170)株式会社大阪真空機器製作所 (38)
【Fターム(参考)】