複合分子ポンプの断熱構造
【課題】 排気ガスが凝着するのを防止するための加熱装置をねじ溝真空ポンプ部に設けた複合分子ポンプにおいて、該加熱装置の熱がターボ分子ポンプ部を有する上部ケーシング及びベアリングハウジング部を有する下部ケーシングに熱伝導により伝達されるのを防止する。
【解決手段】 ターボ分子ポンプ部２の外周を覆う上部ケーシング４と、ねじ溝真空ポンプ部のステータ３ａ、３ｂを具備すると共にヒータ１０ａを具備した中間ケーシング７と、該中間ケーシング７に連設され当該複合分子ポンプ１のベース部を成している下部ケーシング８とからなる３段構造のケーシングを有する複合分子ポンプ１を形成し、前記上部ケーシング４と中間ケーシング７との接続部Ａには断熱材製ワッシャ１１ｂ、１１ｃ及び柱状断熱部材１２を周方向に断続的に介在させ、又、中間ケーシング７と下部ケーシング８との接続部Ｂには断熱材製ワッシャ１４ｂを周方向に断続的に介在させた。
【解決手段】 ターボ分子ポンプ部２の外周を覆う上部ケーシング４と、ねじ溝真空ポンプ部のステータ３ａ、３ｂを具備すると共にヒータ１０ａを具備した中間ケーシング７と、該中間ケーシング７に連設され当該複合分子ポンプ１のベース部を成している下部ケーシング８とからなる３段構造のケーシングを有する複合分子ポンプ１を形成し、前記上部ケーシング４と中間ケーシング７との接続部Ａには断熱材製ワッシャ１１ｂ、１１ｃ及び柱状断熱部材１２を周方向に断続的に介在させ、又、中間ケーシング７と下部ケーシング８との接続部Ｂには断熱材製ワッシャ１４ｂを周方向に断続的に介在させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に凝縮し易い気体の真空排気に最適な複合分子ポンプの断熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合分子ポンプは、動翼段と静翼段とを交互に多段に配置したターボ分子ポンプ部と、該ターボ分子ポンプの後段に連設したねじ溝真空ポンプ部とからなり、分子流領域から粘性流領域において気体の排出を行なう真空排気装置である。
【０００３】
然して、前記複合分子ポンプにより特に凝着し易い気体の排気を行なう場合は、複合分子ポンプ内部において排気ガスが凝着するのを防止するため、加熱装置を用いて特にねじ溝真空ポンプ部のステータ等を加熱するようにしている。
【０００４】
出願人は先に、円筒状のロータの内側にステータを配置した構造のねじ溝真空ポンプ部を有する分子ポンプにおいて、該ねじ溝真空ポンプ部の内方に前記ロータの回転軸を支承するベアリングハウジング部を形成すると共に該ベアリングハウジング部の外周部を覆うように該外周部と少許の間隙を存して熱遮蔽板を設けて、該熱遮蔽板と前記ねじ溝真空ポンプ部との間を前記ねじ溝真空ポンプ部からの排気ガスの通路に形成した分子ポンプの断熱構造の出願を行なった（特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００４−２７０６９２号公報
【０００５】
これは、ねじ溝真空ポンプ部のステータにおいて加熱された排気ガスが、下部ケーシングに立設されているベアリングハウジング部において冷却されるのを防止するようにしたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記出願の断熱構造だけでは、加熱されているねじ溝真空ポンプ部（特にステータ）の熱が分子ポンプの中間ケーシングを介して隣接するターボ分子ポンプ部を有する上部ケーシングやベアリングハウジング部を有する下部ケーシングへも伝達されるので、排気ガスを加熱するためのエネルギーに無駄が多いという問題があった。
【０００７】
本発明は前記の問題点を解消し、ねじ溝真空ポンプ部のステータから上部ケーシングや下部ケーシングに熱が伝わるのを防止すると共にステータを加熱するエネルギーの節約を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の目的を達成すべく、ターボ分子ポンプ部と該ターボ分子ポンプ部の後段に連設されたねじ溝真空ポンプ部とを有する複合分子ポンプにおいて、該複合分子ポンプは、前記ターボ分子ポンプ部の外周を覆う上部ケーシングと、前記ねじ溝真空ポンプ部のステータを具備して前記上部ケーシングに連設された中間ケーシングと、前記中間ケーシングに連設された下部ケーシングとからなる３段構造のケーシングを有しており、更に前記上部ケーシングと前記中間ケーシングとの接続部、及び前記中間ケーシングと前記下部ケーシングとの接続部にそれぞれ複数個の断熱部材を周方向に断続的に配置して介在させて、これら各ケーシング間の熱伝導による熱伝達が抑制されるように形成した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複合分子ポンプにおいてねじ溝真空ポンプ部のステータからターボ分子ポンプ部やベース部に熱が伝わるのを防止できると共にステータを加熱するエネルギーの節約が図れる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の断熱構造を有する複合分子ポンプの最良の形態の実施例を以下に示す。
【実施例１】
【００１１】
本発明の実施例１を図１乃至図４により説明する。
【００１２】
図１は本実施例の複合分子ポンプ１の縦断面図である。
【００１３】
複合分子ポンプ１は、動翼段２ａと静翼段２ｂとを交互に多段に配置したターボ分子ポンプ部２と、該ターボ分子ポンプ部２に連設されたねじ溝真空ポンプ部３とからなる。
【００１４】
前記ターボ分子ポンプ部２の外周部を覆う上部ケーシング４は一般にステンレス鋼製又はアルミ合金製で、円筒状に形成され、上部に吸入口４ａを有している。
【００１５】
前記上部ケーシング４の内周部には、環状のディスタンスピース５が複数個、連続して嵌入されており、これら隣り合うディスタンスピース５の間に前記静翼段２ｂの外周部を挟着して固定している。
【００１６】
６はロータで、上方部に前記動翼段２ａを多段に具備している。
【００１７】
前記ねじ溝真空ポンプ部３は前記ロータ６の下方部の円筒状ロータ部６ａと、該円筒状ロータ部６ａの外周部を覆う中間ケーシング７と、前記円筒状ロータ部６ａの外周部及び内周部にそれぞれ近接して設けられた外側ステータ３ａ及び内側ステータ３ｂからなる。
【００１８】
前記外側ステータ３ａは内周部にねじ溝が刻設されている。
【００１９】
前記中間ケーシング７はアルミ合金製で、円筒状に形成され、前記上部ケーシング４の下段に連設されている。
【００２０】
又、前記内側ステータ３ｂもアルミ合金製で、外周部に刻設されたねじ溝を有しており、該内側ステータ３ｂは一端部にあるフランジ３ｂ１を前記中間ケーシング７の下部に密着させて、前記中間ケーシング７に固定されている。
【００２１】
８は下部ケーシングで、前記中間ケーシング７の下段に連設されている。
【００２２】
該下部ケーシング８は前記ロータ６の回転軸６ｂを軸支するベアリングハウジング部８ａを有すると共に、該ベアリングハウジング部８ａを冷却するための冷却水配管８ｂを有している。
【００２３】
尚、９は排気管であり、又、１０ａ及び１０ｂはそれぞれ加熱用のヒータである。
【００２４】
ヒータ１０ａは前記中間ケーシング７の外周部に装着されており、又、ヒータ１０ｂは前記排気管９の外周部に装着されていて、排気される気体が内部で凝着を起こすのを防止する役目を有している。
【００２５】
前記上部ケーシング４と前記中間ケーシング７との接続部Ａは、上部ケーシング側フランジ４ｃと中間ケーシング側フランジ７ａとを締結するボルト１１ａ及び断熱部材等よりなる。
【００２６】
前記接続部Ａの詳細を図２に示した。
【００２７】
即ち、上部ケーシング側フランジ４ｃと中間ケーシング側フランジ７ａとの間に断熱材製ワッシャ１１ｂを介在させると共に、前記ボルト１１ａが該断熱材製ワッシャ１１ｂを挿通して前記両フランジ４ｃ、７ａを締結している。
【００２８】
又、前記ボルト１１ａの頭部と前記中間ケーシング側フランジ７ａの座との間にも断熱材製ワッシャ１１ｃを介在させている。
【００２９】
又、前記上部ケーシング側フランジ４ｃと中間ケーシング側フランジ７ａとの接続部には同心嵌合部Ｃを設けており、該同心嵌合部Ｃにおいて、中間ケーシング側フランジ７ａの外周部を上部ケーシング側フランジ４ｃ側へ突出させて該上部ケーシング側と同心嵌合（静合）を行なうように形成している。
【００３０】
更に又、前記上部ケーシング４の内周部に前記中間ケーシング７の上部突出部７ｂを遊嵌させて挿入すると共に、該上部突出部７ｂと前記上部ケーシング４の内周部との間にＯリング７ｃを介在させて、これら上部突出部７ｂの外周部と上部ケーシング４の内周部の隙間７ｄを通って気体が漏洩するのを防止するようにした。
【００３１】
ここで前記隙間７ｄ（前記上部突出部７ｂの外周部の半径方向隙間）は、ヒータ１０ａにより中間ケーシング７を加熱した場合の前記上部ケーシング４と前記中間ケーシング７のそれぞれの温度変化に伴う半径方向の熱膨張を考慮して、ヒータ１０ａの加熱時にも該隙間７ｄが決してゼロにならないように適切に設定してある。
【００３２】
１２は断熱性を有する材料からなる柱状断熱部材で、該柱状断熱部材１２は根部の太い円柱部と上部の細い円柱部とからなる２段円柱構造に形成している。
【００３３】
尚、該柱状断熱部材１２は表面に耐食性を有する材料によるコーティングを施して、耐久性の増大を図っている。
【００３４】
又、１３は発条で、該発条１３は複数の皿ばねからなり、前記柱状断熱部材１２の細い円柱部が該発条１３を摺動自在に挿通している。
【００３５】
前記柱状断熱部材１２は、前記発条１３と共に前記中間ケーシング７の上面部と前記ディスタンスピース５の下部との間に介在していて、前記発条１３の弾発力により、前記ディスタンスピース５を前記上部ケーシング４の吸入口４ａに向かって押圧している。
【００３６】
これら柱状断熱部材１２と発条１３の組合せの複数組が、図３に示す如く、前記中間ケーシング７の上面の同一円周上に等ピッチに配置されている。
【００３７】
図１において、前記中間ケーシング７と前記下部ケーシング８との接続部Ｂは、中間ケーシング側第２フランジ７ｅと下部ケーシング側フランジ８ｃとを締結するボルト１４ａ及び断熱部材等よりなる。
【００３８】
図１における接続部Ｂの詳細を図４に示した。
【００３９】
即ち、中間ケーシング側第２フランジ７ｅと下部ケーシング側フランジ８ｃとの間に断熱材製ワッシャ１４ｂを介在させると共に、前記ボルト１４ａが該断熱材製ワッシャ１４ｂを挿通して前記両フランジ７ｅ、８ｃを締結している。
【００４０】
又、前記ボルト１４ａの頭部と前記中間ケーシング側第２フランジ７ｅの座との間にも断熱材製ワッシャ１４ｃを介在させている。
【００４１】
又、前記中間ケーシング側第２フランジ７ｅと下部ケーシング側フランジ８ｃとの接続部には同心嵌合部Ｄを設けており、該同心嵌合部Ｄにおいて中間ケーシング側第２フランジ７ｅの外周部を下部ケーシング側フランジ８ｃ側へ突出させて該下部ケーシング側と同心嵌合（静合）を行なうように形成している。
【００４２】
更に又、前記下部ケーシング８の内周部に前記中間ケーシング７の下部突出部７ｆを遊嵌させて挿入すると共に、該下部突出部７ｆと前記下部ケーシング８の内周部との間にＯリング７ｇを介在させて、これら下部突出部７ｆの外周部と下部ケーシング８の内周部との隙間７ｈを通って気体が漏洩するのを防止するようにした。
【００４３】
ここで前記隙間７ｈ（前記下部突出部７ｆの外周部の半径方向隙間）は、ヒータ１０ａにより中間ケーシング７を加熱した場合の該中間ケーシング７と前記下部ケーシング８のそれぞれの温度変化に伴う半径方向の熱膨張を考慮して、ヒータ１０ａの加熱時にも該隙間７ｈが決してゼロにならないように適切に設定してある。
【００４４】
次に本実施例の複合分子ポンプ１の作動及びその効果について説明する。
【００４５】
複合分子ポンプ１はロータ６を高速回転させて、吸気口４ａ側より吸入した排気ガスを、排気管９より排出する。
【００４６】
排気ガスが凝縮し易い性質のガスの場合には、加熱用ヒータ１０ａを作動させて中間ケーシング７を暖め、特にねじ溝真空ポンプ部３のねじ溝部にガスが凝着するのを防止するようにしている。
【００４７】
加熱された中間ケーシング７の熱が上部ケーシング４及び又は下部ケーシング８へ伝達されるのを防止するために、該中間ケーシング７の上下にある各接続部Ａ及びＢにおいて、相結合するフランジ間に断熱材製ワッシャ１１ｂ又は１４ｂを断続的に介在させて直接の熱伝導を減らすと共に、各締結ボルト１１ａ又は１４ａの頭部の座にもそれぞれ断熱材製ワッシャ１１ｃ又は１４ｃを介在させて、これらボルト１１ａ、１４ａを介しての熱伝導も減らすようにしている。
【００４８】
更に又、発条１３を備えた柱状断熱部材１２が前記中間ケーシング７と前記ディスタンスピース５との間に介在していて、発条１３の弾発力によって前記ディスタンスピース５を前記上部ケーシング４の吸入口４ａ側へ押圧すると共に、前記中間ケーシング７の熱が前記ディスタンスピース５及び前記上部ケーシング４に伝導するのを防止している。
【００４９】
尚、前記発条１３は、前記上部ケーシング４と、該上部ケーシング４に嵌入している前記ディスタンスピース５とが熱膨張の差により軸方向に長さの差を生じた場合に、これを補完または吸収する役目を果たしている。
【００５０】
又、前記発条１３は複数枚の皿ばねからなるものとしたが、これは複数枚の皿ばねの代りに各１個のコイルばねからなるものとしてもよい。
【００５１】
このように前記各ケーシングの接続部Ａ又はＢにおいて、断熱材製ワッシャ１１ｂ又は１４ｂを断続的に介在させて、これら断熱材製ワッシャ１１ｂ又は１４ｂの相互間に空間部を設けたので、周方向に連続した切れ目のないリング状の断熱部材を介在させた場合と比較すると、前記各ケーシングと断熱部材との接触面積は大幅に減少し、その結果、これら断熱部材を介した熱伝導による熱伝達量を大幅に減少させることができた。
【００５２】
又、ディスタンスピース５と中間ケーシング７との間に柱状断熱部材１２を断続的に介在させて、これら柱状断熱部材１２の相互間に空間部を設けたので、周方向に連続した切れ目のないリング状の断熱部材を介在させた場合と比較すると、前記中間ケーシング７と断熱部材との接触面積、及び前記上部ケーシング４と断熱部材との接触面積は共に大幅に減少し、その結果、これら断熱部材を介した熱伝達量を大幅に減少させることができた。
【００５３】
ここで、２平面間の温度差がΔＴ［Ｋ］である平行平板間に、厚さＬ［ｍ］、断面積Ｓ［ｍ２］、熱伝導率λ［Ｗ／（Ｋ・ｍ）］を有する断熱部材を介在させた場合を考えると、前記２平面の高温面側から低温面側へと流れる熱流量Ｑ［Ｗ］は式（１）で表わすことができる。
Ｑ＝λ・Ｓ・ΔＴ／Ｌ…（１）
【００５４】
この式より、次のようなことが解る。即ち、λ（断熱部材の材質）とΔＴ（断熱部材の２面間の温度差）とＬ（断熱部材の軸方向寸法）が一定で良い場合には、Ｓ（周方向に断続的に介在させる断熱部材の総断面積）を例えば１／５にするだけで断熱部材を介在させた２面間を流れる熱流量（Ｑ）を１／５にすることができ、その結果、ヒータ１０ａへの投入電力を低減することが可能となる。
【００５５】
また、ＱとλとＬが一定で良い場合には、Ｓを例えば１／５にするだけで断熱部材の２面間の温度差（ΔＴ）は５倍となって中間ケーシング７を高温に維持することができ、その結果、ねじ溝真空ポンプ部の外側ステータ３ａと内側ステータ３ｂもまた高温に維持され、排気ガスの凝着をさらに防止することが可能となる。
【００５６】
また、ＱとλとΔＴが一定で良い場合には、Ｓを例えば１／５にするだけで断熱部材の軸方向寸法（Ｌ）もまた１／５にすることができ、その結果、断熱部材の軸方向の設置スペースを１／５にすることが可能となり、しかも、断熱部材の総体積（Ｌ×Ｓ）は１／２５となって断熱部材のコスト低減も同時に実現できる。
【００５７】
さらにまた、ＱとΔＴとＬが一定で良い場合には、Ｓを例えば１／５にするだけで断熱部材の材質としてはその熱伝導率（λ）が５倍のものまで選択範囲を広げることができ、その結果、圧縮強度・加工性・コスト・入手性等も勘案した総合的な断熱部材の選定が可能となる。
【００５８】
このように、本発明を適応することによって、様々な目的・条件に応じた最適断熱構造設計が実現できる。
【００５９】
尚、本発明で採用した断熱部材の熱伝導率はおおよそ２［Ｗ／（Ｋ・ｍ）］未満である。素材選定に際しては、上述の通り、構造材料としての機械的性質（硬度や圧縮強度等）・加工性・コスト等を勘案した。その結果、本発明では、ガラス質やセラミックスなどの無機物質を主成分とし結合材としての有機物質をわずかに含有する断熱素材を採用した。
【００６０】
この種の素材は、複合分子ポンプ１の外部（大気中）に配置される断熱部材１１ｂ、１１ｃ、１４ｂ、１４ｃ用として、加工後そのまま使用することができる。
【００６１】
一方、複合分子ポンプ１の内部（真空中）に配置される柱状断熱部材１２、１６用としては、加工後そのままの状態で使用することは不適切である。それは、ある種の気体（例えばフッ素化合物等）が活性化された状態で複合分子ポンプ１の内部に流入すると、結合材としての前記有機物質が分解されて腐食が徐々に進行する場合があるためである。そこで、前記素材からなる柱状断熱部材１２、１６には耐腐食性表面処理を施工することとした。表面処理の種類としては、例えば、複合分子ポンプ１のアルミ合金製のロータ６への施工で実績のあるニッケル系の表面処理などが適切であるが、活性状態にあるフッ素化合物等に対する耐腐食性を有する表面処理であれば何でも良い。
【００６２】
又、前記各ケーシングの接続部Ａ及びＢの同心嵌合部において、アルミ合金製の中間ケーシング７側が該同心嵌合の外側となるように形成したが、これは材料の熱膨張率及び各ケーシングの温度上昇を勘案して、同心嵌合部に固着が発生するのを防止すると共に、ヒータ１０ａによる加熱により中間ケーシング７の温度上昇に伴って前記各同心嵌合部が半径方向にスキマ勝手となるようにし、中間ケーシング７から他のケーシングへの半径方向接触による熱伝導を抑制するようにしたものである。このような半径方向の断熱構造により、中間ケーシング７を高温に維持することができ、その結果、ねじ溝真空ポンプ部３の外側ステータ３ａと内側ステータ３ｂもまた高温に維持され、排気ガスの凝着をさらに防止することが可能となった。
【００６３】
さらに又、中間ケーシング７の外周部と上部ケーシング４の内周部の隙間７ｄ（Ｏリング７ｃの上側と下側の両方の半径方向隙間、図２参照）、及び、中間ケーシング７の外周部と下部ケーシング８の内周部の隙間７ｈ（Ｏリング７ｇの上側と下側の両方の半径方向隙間、図３参照）は、ヒータ１０ａによる加熱により中間ケーシング７が温度上昇しても決してゼロにならないように適切に設定したが、これも中間ケーシング７から他のケーシングへの半径方向接触による熱伝導を抑制するようにしたものである。このような第２の半径方向の断熱構造により、中間ケーシング７を高温に維持することができ、その結果、ねじ溝真空ポンプ部３の外側ステータ３ａと内側ステータ３ｂもまた高温に維持され、排気ガスの凝着をさらに防止することが可能となった。
【００６４】
このように、加熱されている中間ケーシング７から上部ケーシング４及び又は下部ケーシング８あるいはディスタンスピース５への半径方向接触及び又は軸方向接触による熱伝導を防止したので、高温に維持された中間ケーシング７によりねじ溝真空ポンプ部３の外側ステータ３ａと内側ステータ３ｂもまた高温に維持され、排気ガスの凝着を防止することが可能となり、又、ヒータ１０ａの加熱に必要なエネルギーが少なくてすみ、又、下部ケーシング８の冷却水配管８ｂを通る冷却水も節約されることになって、経済的である。
【実施例２】
【００６５】
本発明の実施例２を図５及び図６により説明する。
【００６６】
図５は本実施例の複合分子ポンプ１５の縦断面図である。
【００６７】
本実施例の複合分子ポンプ１５は、前記実施例１の複合分子ポンプ１と同様の構造を有しており、前記実施例１の複合分子ポンプ１では中間ケーシング７の上面部とディスタンスピース５との間に発条１３を具備した柱状断熱部材１２を介在させたのに対して、本実施例２では、発条を具備していない柱状断熱部材１６を中間ケーシング７の上面部とディスタンスピース５との間に介入させ、更に前記ディスタンスピース５と上部ケーシング４の吸入口４ａとの間に前記ディスタンスピース５と略同径の発条１７を介在させた点が、前記実施例１とは異なっている。
【００６８】
図５における上部ケーシング４と中間ケーシング７との接続部Ｅの詳細を図６に示した。
【００６９】
即ち、前記中間ケーシング７と前記ディスタンスピース５との間に介在する柱状断熱部材１６は、前記実施例１における柱状断熱部材１２と同様に断熱性を有する材料からなり、根部の大径の円柱部と上部の小径の円柱部とからなる２段円柱構造に形成され、中間ケーシング７の上面の同一円周上に複数個の柱状断熱部材１６が等ピッチで断続的に配置されている。
【００７０】
図６に示すように、柱状断熱部材１６と断熱材製ワッシャ１１ｂの介在により前記中間ケーシング７の熱が前記ディスタンスピース５及び前記上部ケーシング４に伝導するのを防止することができる。
【００７１】
又、前記発条１７（図５）は、前記ディスタンスピース５を中間ケーシング７側へ押圧すると共に、該ディスタンスピース５と該ディスタンスピース５が嵌入している上部ケーシング４との熱膨張の差により軸方向の長さに差が生ずるのを補完又は吸収する役目を果たしている。
【００７２】
又、発条１７が１枚の皿ばねからなる場合、そのばね剛性が非常に高いので、ディスタンスピース５と中間ケーシング７との間に設けた前記柱状断熱部材１６と前記中間ケーシング７側の座との間にリング状の座金１６ａを介在させて、前記柱状断熱部材１６の高さを調整するようにしている。
【００７３】
尚、本実施例では断熱部材の形状を２段円柱構造としたが、これはその小径部をディスタンスピース５に設けた円柱状の凹部に挿入して位置決めをするためであり、断熱部材の適切な配置・位置決めが可能であれば、断熱部材の形状は単純な円柱又は矩形板としても良い。
【００７４】
本実施例２の複合分子ポンプ１５の作動及び効果は、前記実施例１の複合分子ポンプ１におけるのと略同様である。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の断熱構造を有する分子ポンプは、特に凝縮し易い気体の真空排気に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施例１の複合分子ポンプの縦断面図である。
【図２】前記図１におけるＡ部の詳細図である。
【図３】実施例１の一部説明図である。
【図４】前記図１におけるＢ部の詳細図である。
【図５】実施例２の複合分子ポンプの縦断面図である。
【図６】前記図５におけるＥ部の詳細図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、１５ 複合分子ポンプ
２ ターボ分子ポンプ部
３ ねじ溝真空ポンプ部
４ 上部ケーシング
５ ディスタンスピース
７ 中間ケーシング
８ 下部ケーシング
１１ａ、１４ａ 締結ボルト
１１ｂ、１１ｃ、１４ｂ、１４ｃ 断熱部材（断熱材製ワッシャ）
１２、１６ 柱状断熱部材
１３、１７ 発条
Ａ、Ｂ、Ｅ 接続部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に凝縮し易い気体の真空排気に最適な複合分子ポンプの断熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合分子ポンプは、動翼段と静翼段とを交互に多段に配置したターボ分子ポンプ部と、該ターボ分子ポンプの後段に連設したねじ溝真空ポンプ部とからなり、分子流領域から粘性流領域において気体の排出を行なう真空排気装置である。
【０００３】
然して、前記複合分子ポンプにより特に凝着し易い気体の排気を行なう場合は、複合分子ポンプ内部において排気ガスが凝着するのを防止するため、加熱装置を用いて特にねじ溝真空ポンプ部のステータ等を加熱するようにしている。
【０００４】
出願人は先に、円筒状のロータの内側にステータを配置した構造のねじ溝真空ポンプ部を有する分子ポンプにおいて、該ねじ溝真空ポンプ部の内方に前記ロータの回転軸を支承するベアリングハウジング部を形成すると共に該ベアリングハウジング部の外周部を覆うように該外周部と少許の間隙を存して熱遮蔽板を設けて、該熱遮蔽板と前記ねじ溝真空ポンプ部との間を前記ねじ溝真空ポンプ部からの排気ガスの通路に形成した分子ポンプの断熱構造の出願を行なった（特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００４−２７０６９２号公報
【０００５】
これは、ねじ溝真空ポンプ部のステータにおいて加熱された排気ガスが、下部ケーシングに立設されているベアリングハウジング部において冷却されるのを防止するようにしたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記出願の断熱構造だけでは、加熱されているねじ溝真空ポンプ部（特にステータ）の熱が分子ポンプの中間ケーシングを介して隣接するターボ分子ポンプ部を有する上部ケーシングやベアリングハウジング部を有する下部ケーシングへも伝達されるので、排気ガスを加熱するためのエネルギーに無駄が多いという問題があった。
【０００７】
本発明は前記の問題点を解消し、ねじ溝真空ポンプ部のステータから上部ケーシングや下部ケーシングに熱が伝わるのを防止すると共にステータを加熱するエネルギーの節約を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の目的を達成すべく、ターボ分子ポンプ部と該ターボ分子ポンプ部の後段に連設されたねじ溝真空ポンプ部とを有する複合分子ポンプにおいて、該複合分子ポンプは、前記ターボ分子ポンプ部の外周を覆う上部ケーシングと、前記ねじ溝真空ポンプ部のステータを具備して前記上部ケーシングに連設された中間ケーシングと、前記中間ケーシングに連設された下部ケーシングとからなる３段構造のケーシングを有しており、更に前記上部ケーシングと前記中間ケーシングとの接続部、及び前記中間ケーシングと前記下部ケーシングとの接続部にそれぞれ複数個の断熱部材を周方向に断続的に配置して介在させて、これら各ケーシング間の熱伝導による熱伝達が抑制されるように形成した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複合分子ポンプにおいてねじ溝真空ポンプ部のステータからターボ分子ポンプ部やベース部に熱が伝わるのを防止できると共にステータを加熱するエネルギーの節約が図れる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の断熱構造を有する複合分子ポンプの最良の形態の実施例を以下に示す。
【実施例１】
【００１１】
本発明の実施例１を図１乃至図４により説明する。
【００１２】
図１は本実施例の複合分子ポンプ１の縦断面図である。
【００１３】
複合分子ポンプ１は、動翼段２ａと静翼段２ｂとを交互に多段に配置したターボ分子ポンプ部２と、該ターボ分子ポンプ部２に連設されたねじ溝真空ポンプ部３とからなる。
【００１４】
前記ターボ分子ポンプ部２の外周部を覆う上部ケーシング４は一般にステンレス鋼製又はアルミ合金製で、円筒状に形成され、上部に吸入口４ａを有している。
【００１５】
前記上部ケーシング４の内周部には、環状のディスタンスピース５が複数個、連続して嵌入されており、これら隣り合うディスタンスピース５の間に前記静翼段２ｂの外周部を挟着して固定している。
【００１６】
６はロータで、上方部に前記動翼段２ａを多段に具備している。
【００１７】
前記ねじ溝真空ポンプ部３は前記ロータ６の下方部の円筒状ロータ部６ａと、該円筒状ロータ部６ａの外周部を覆う中間ケーシング７と、前記円筒状ロータ部６ａの外周部及び内周部にそれぞれ近接して設けられた外側ステータ３ａ及び内側ステータ３ｂからなる。
【００１８】
前記外側ステータ３ａは内周部にねじ溝が刻設されている。
【００１９】
前記中間ケーシング７はアルミ合金製で、円筒状に形成され、前記上部ケーシング４の下段に連設されている。
【００２０】
又、前記内側ステータ３ｂもアルミ合金製で、外周部に刻設されたねじ溝を有しており、該内側ステータ３ｂは一端部にあるフランジ３ｂ１を前記中間ケーシング７の下部に密着させて、前記中間ケーシング７に固定されている。
【００２１】
８は下部ケーシングで、前記中間ケーシング７の下段に連設されている。
【００２２】
該下部ケーシング８は前記ロータ６の回転軸６ｂを軸支するベアリングハウジング部８ａを有すると共に、該ベアリングハウジング部８ａを冷却するための冷却水配管８ｂを有している。
【００２３】
尚、９は排気管であり、又、１０ａ及び１０ｂはそれぞれ加熱用のヒータである。
【００２４】
ヒータ１０ａは前記中間ケーシング７の外周部に装着されており、又、ヒータ１０ｂは前記排気管９の外周部に装着されていて、排気される気体が内部で凝着を起こすのを防止する役目を有している。
【００２５】
前記上部ケーシング４と前記中間ケーシング７との接続部Ａは、上部ケーシング側フランジ４ｃと中間ケーシング側フランジ７ａとを締結するボルト１１ａ及び断熱部材等よりなる。
【００２６】
前記接続部Ａの詳細を図２に示した。
【００２７】
即ち、上部ケーシング側フランジ４ｃと中間ケーシング側フランジ７ａとの間に断熱材製ワッシャ１１ｂを介在させると共に、前記ボルト１１ａが該断熱材製ワッシャ１１ｂを挿通して前記両フランジ４ｃ、７ａを締結している。
【００２８】
又、前記ボルト１１ａの頭部と前記中間ケーシング側フランジ７ａの座との間にも断熱材製ワッシャ１１ｃを介在させている。
【００２９】
又、前記上部ケーシング側フランジ４ｃと中間ケーシング側フランジ７ａとの接続部には同心嵌合部Ｃを設けており、該同心嵌合部Ｃにおいて、中間ケーシング側フランジ７ａの外周部を上部ケーシング側フランジ４ｃ側へ突出させて該上部ケーシング側と同心嵌合（静合）を行なうように形成している。
【００３０】
更に又、前記上部ケーシング４の内周部に前記中間ケーシング７の上部突出部７ｂを遊嵌させて挿入すると共に、該上部突出部７ｂと前記上部ケーシング４の内周部との間にＯリング７ｃを介在させて、これら上部突出部７ｂの外周部と上部ケーシング４の内周部の隙間７ｄを通って気体が漏洩するのを防止するようにした。
【００３１】
ここで前記隙間７ｄ（前記上部突出部７ｂの外周部の半径方向隙間）は、ヒータ１０ａにより中間ケーシング７を加熱した場合の前記上部ケーシング４と前記中間ケーシング７のそれぞれの温度変化に伴う半径方向の熱膨張を考慮して、ヒータ１０ａの加熱時にも該隙間７ｄが決してゼロにならないように適切に設定してある。
【００３２】
１２は断熱性を有する材料からなる柱状断熱部材で、該柱状断熱部材１２は根部の太い円柱部と上部の細い円柱部とからなる２段円柱構造に形成している。
【００３３】
尚、該柱状断熱部材１２は表面に耐食性を有する材料によるコーティングを施して、耐久性の増大を図っている。
【００３４】
又、１３は発条で、該発条１３は複数の皿ばねからなり、前記柱状断熱部材１２の細い円柱部が該発条１３を摺動自在に挿通している。
【００３５】
前記柱状断熱部材１２は、前記発条１３と共に前記中間ケーシング７の上面部と前記ディスタンスピース５の下部との間に介在していて、前記発条１３の弾発力により、前記ディスタンスピース５を前記上部ケーシング４の吸入口４ａに向かって押圧している。
【００３６】
これら柱状断熱部材１２と発条１３の組合せの複数組が、図３に示す如く、前記中間ケーシング７の上面の同一円周上に等ピッチに配置されている。
【００３７】
図１において、前記中間ケーシング７と前記下部ケーシング８との接続部Ｂは、中間ケーシング側第２フランジ７ｅと下部ケーシング側フランジ８ｃとを締結するボルト１４ａ及び断熱部材等よりなる。
【００３８】
図１における接続部Ｂの詳細を図４に示した。
【００３９】
即ち、中間ケーシング側第２フランジ７ｅと下部ケーシング側フランジ８ｃとの間に断熱材製ワッシャ１４ｂを介在させると共に、前記ボルト１４ａが該断熱材製ワッシャ１４ｂを挿通して前記両フランジ７ｅ、８ｃを締結している。
【００４０】
又、前記ボルト１４ａの頭部と前記中間ケーシング側第２フランジ７ｅの座との間にも断熱材製ワッシャ１４ｃを介在させている。
【００４１】
又、前記中間ケーシング側第２フランジ７ｅと下部ケーシング側フランジ８ｃとの接続部には同心嵌合部Ｄを設けており、該同心嵌合部Ｄにおいて中間ケーシング側第２フランジ７ｅの外周部を下部ケーシング側フランジ８ｃ側へ突出させて該下部ケーシング側と同心嵌合（静合）を行なうように形成している。
【００４２】
更に又、前記下部ケーシング８の内周部に前記中間ケーシング７の下部突出部７ｆを遊嵌させて挿入すると共に、該下部突出部７ｆと前記下部ケーシング８の内周部との間にＯリング７ｇを介在させて、これら下部突出部７ｆの外周部と下部ケーシング８の内周部との隙間７ｈを通って気体が漏洩するのを防止するようにした。
【００４３】
ここで前記隙間７ｈ（前記下部突出部７ｆの外周部の半径方向隙間）は、ヒータ１０ａにより中間ケーシング７を加熱した場合の該中間ケーシング７と前記下部ケーシング８のそれぞれの温度変化に伴う半径方向の熱膨張を考慮して、ヒータ１０ａの加熱時にも該隙間７ｈが決してゼロにならないように適切に設定してある。
【００４４】
次に本実施例の複合分子ポンプ１の作動及びその効果について説明する。
【００４５】
複合分子ポンプ１はロータ６を高速回転させて、吸気口４ａ側より吸入した排気ガスを、排気管９より排出する。
【００４６】
排気ガスが凝縮し易い性質のガスの場合には、加熱用ヒータ１０ａを作動させて中間ケーシング７を暖め、特にねじ溝真空ポンプ部３のねじ溝部にガスが凝着するのを防止するようにしている。
【００４７】
加熱された中間ケーシング７の熱が上部ケーシング４及び又は下部ケーシング８へ伝達されるのを防止するために、該中間ケーシング７の上下にある各接続部Ａ及びＢにおいて、相結合するフランジ間に断熱材製ワッシャ１１ｂ又は１４ｂを断続的に介在させて直接の熱伝導を減らすと共に、各締結ボルト１１ａ又は１４ａの頭部の座にもそれぞれ断熱材製ワッシャ１１ｃ又は１４ｃを介在させて、これらボルト１１ａ、１４ａを介しての熱伝導も減らすようにしている。
【００４８】
更に又、発条１３を備えた柱状断熱部材１２が前記中間ケーシング７と前記ディスタンスピース５との間に介在していて、発条１３の弾発力によって前記ディスタンスピース５を前記上部ケーシング４の吸入口４ａ側へ押圧すると共に、前記中間ケーシング７の熱が前記ディスタンスピース５及び前記上部ケーシング４に伝導するのを防止している。
【００４９】
尚、前記発条１３は、前記上部ケーシング４と、該上部ケーシング４に嵌入している前記ディスタンスピース５とが熱膨張の差により軸方向に長さの差を生じた場合に、これを補完または吸収する役目を果たしている。
【００５０】
又、前記発条１３は複数枚の皿ばねからなるものとしたが、これは複数枚の皿ばねの代りに各１個のコイルばねからなるものとしてもよい。
【００５１】
このように前記各ケーシングの接続部Ａ又はＢにおいて、断熱材製ワッシャ１１ｂ又は１４ｂを断続的に介在させて、これら断熱材製ワッシャ１１ｂ又は１４ｂの相互間に空間部を設けたので、周方向に連続した切れ目のないリング状の断熱部材を介在させた場合と比較すると、前記各ケーシングと断熱部材との接触面積は大幅に減少し、その結果、これら断熱部材を介した熱伝導による熱伝達量を大幅に減少させることができた。
【００５２】
又、ディスタンスピース５と中間ケーシング７との間に柱状断熱部材１２を断続的に介在させて、これら柱状断熱部材１２の相互間に空間部を設けたので、周方向に連続した切れ目のないリング状の断熱部材を介在させた場合と比較すると、前記中間ケーシング７と断熱部材との接触面積、及び前記上部ケーシング４と断熱部材との接触面積は共に大幅に減少し、その結果、これら断熱部材を介した熱伝達量を大幅に減少させることができた。
【００５３】
ここで、２平面間の温度差がΔＴ［Ｋ］である平行平板間に、厚さＬ［ｍ］、断面積Ｓ［ｍ２］、熱伝導率λ［Ｗ／（Ｋ・ｍ）］を有する断熱部材を介在させた場合を考えると、前記２平面の高温面側から低温面側へと流れる熱流量Ｑ［Ｗ］は式（１）で表わすことができる。
Ｑ＝λ・Ｓ・ΔＴ／Ｌ…（１）
【００５４】
この式より、次のようなことが解る。即ち、λ（断熱部材の材質）とΔＴ（断熱部材の２面間の温度差）とＬ（断熱部材の軸方向寸法）が一定で良い場合には、Ｓ（周方向に断続的に介在させる断熱部材の総断面積）を例えば１／５にするだけで断熱部材を介在させた２面間を流れる熱流量（Ｑ）を１／５にすることができ、その結果、ヒータ１０ａへの投入電力を低減することが可能となる。
【００５５】
また、ＱとλとＬが一定で良い場合には、Ｓを例えば１／５にするだけで断熱部材の２面間の温度差（ΔＴ）は５倍となって中間ケーシング７を高温に維持することができ、その結果、ねじ溝真空ポンプ部の外側ステータ３ａと内側ステータ３ｂもまた高温に維持され、排気ガスの凝着をさらに防止することが可能となる。
【００５６】
また、ＱとλとΔＴが一定で良い場合には、Ｓを例えば１／５にするだけで断熱部材の軸方向寸法（Ｌ）もまた１／５にすることができ、その結果、断熱部材の軸方向の設置スペースを１／５にすることが可能となり、しかも、断熱部材の総体積（Ｌ×Ｓ）は１／２５となって断熱部材のコスト低減も同時に実現できる。
【００５７】
さらにまた、ＱとΔＴとＬが一定で良い場合には、Ｓを例えば１／５にするだけで断熱部材の材質としてはその熱伝導率（λ）が５倍のものまで選択範囲を広げることができ、その結果、圧縮強度・加工性・コスト・入手性等も勘案した総合的な断熱部材の選定が可能となる。
【００５８】
このように、本発明を適応することによって、様々な目的・条件に応じた最適断熱構造設計が実現できる。
【００５９】
尚、本発明で採用した断熱部材の熱伝導率はおおよそ２［Ｗ／（Ｋ・ｍ）］未満である。素材選定に際しては、上述の通り、構造材料としての機械的性質（硬度や圧縮強度等）・加工性・コスト等を勘案した。その結果、本発明では、ガラス質やセラミックスなどの無機物質を主成分とし結合材としての有機物質をわずかに含有する断熱素材を採用した。
【００６０】
この種の素材は、複合分子ポンプ１の外部（大気中）に配置される断熱部材１１ｂ、１１ｃ、１４ｂ、１４ｃ用として、加工後そのまま使用することができる。
【００６１】
一方、複合分子ポンプ１の内部（真空中）に配置される柱状断熱部材１２、１６用としては、加工後そのままの状態で使用することは不適切である。それは、ある種の気体（例えばフッ素化合物等）が活性化された状態で複合分子ポンプ１の内部に流入すると、結合材としての前記有機物質が分解されて腐食が徐々に進行する場合があるためである。そこで、前記素材からなる柱状断熱部材１２、１６には耐腐食性表面処理を施工することとした。表面処理の種類としては、例えば、複合分子ポンプ１のアルミ合金製のロータ６への施工で実績のあるニッケル系の表面処理などが適切であるが、活性状態にあるフッ素化合物等に対する耐腐食性を有する表面処理であれば何でも良い。
【００６２】
又、前記各ケーシングの接続部Ａ及びＢの同心嵌合部において、アルミ合金製の中間ケーシング７側が該同心嵌合の外側となるように形成したが、これは材料の熱膨張率及び各ケーシングの温度上昇を勘案して、同心嵌合部に固着が発生するのを防止すると共に、ヒータ１０ａによる加熱により中間ケーシング７の温度上昇に伴って前記各同心嵌合部が半径方向にスキマ勝手となるようにし、中間ケーシング７から他のケーシングへの半径方向接触による熱伝導を抑制するようにしたものである。このような半径方向の断熱構造により、中間ケーシング７を高温に維持することができ、その結果、ねじ溝真空ポンプ部３の外側ステータ３ａと内側ステータ３ｂもまた高温に維持され、排気ガスの凝着をさらに防止することが可能となった。
【００６３】
さらに又、中間ケーシング７の外周部と上部ケーシング４の内周部の隙間７ｄ（Ｏリング７ｃの上側と下側の両方の半径方向隙間、図２参照）、及び、中間ケーシング７の外周部と下部ケーシング８の内周部の隙間７ｈ（Ｏリング７ｇの上側と下側の両方の半径方向隙間、図３参照）は、ヒータ１０ａによる加熱により中間ケーシング７が温度上昇しても決してゼロにならないように適切に設定したが、これも中間ケーシング７から他のケーシングへの半径方向接触による熱伝導を抑制するようにしたものである。このような第２の半径方向の断熱構造により、中間ケーシング７を高温に維持することができ、その結果、ねじ溝真空ポンプ部３の外側ステータ３ａと内側ステータ３ｂもまた高温に維持され、排気ガスの凝着をさらに防止することが可能となった。
【００６４】
このように、加熱されている中間ケーシング７から上部ケーシング４及び又は下部ケーシング８あるいはディスタンスピース５への半径方向接触及び又は軸方向接触による熱伝導を防止したので、高温に維持された中間ケーシング７によりねじ溝真空ポンプ部３の外側ステータ３ａと内側ステータ３ｂもまた高温に維持され、排気ガスの凝着を防止することが可能となり、又、ヒータ１０ａの加熱に必要なエネルギーが少なくてすみ、又、下部ケーシング８の冷却水配管８ｂを通る冷却水も節約されることになって、経済的である。
【実施例２】
【００６５】
本発明の実施例２を図５及び図６により説明する。
【００６６】
図５は本実施例の複合分子ポンプ１５の縦断面図である。
【００６７】
本実施例の複合分子ポンプ１５は、前記実施例１の複合分子ポンプ１と同様の構造を有しており、前記実施例１の複合分子ポンプ１では中間ケーシング７の上面部とディスタンスピース５との間に発条１３を具備した柱状断熱部材１２を介在させたのに対して、本実施例２では、発条を具備していない柱状断熱部材１６を中間ケーシング７の上面部とディスタンスピース５との間に介入させ、更に前記ディスタンスピース５と上部ケーシング４の吸入口４ａとの間に前記ディスタンスピース５と略同径の発条１７を介在させた点が、前記実施例１とは異なっている。
【００６８】
図５における上部ケーシング４と中間ケーシング７との接続部Ｅの詳細を図６に示した。
【００６９】
即ち、前記中間ケーシング７と前記ディスタンスピース５との間に介在する柱状断熱部材１６は、前記実施例１における柱状断熱部材１２と同様に断熱性を有する材料からなり、根部の大径の円柱部と上部の小径の円柱部とからなる２段円柱構造に形成され、中間ケーシング７の上面の同一円周上に複数個の柱状断熱部材１６が等ピッチで断続的に配置されている。
【００７０】
図６に示すように、柱状断熱部材１６と断熱材製ワッシャ１１ｂの介在により前記中間ケーシング７の熱が前記ディスタンスピース５及び前記上部ケーシング４に伝導するのを防止することができる。
【００７１】
又、前記発条１７（図５）は、前記ディスタンスピース５を中間ケーシング７側へ押圧すると共に、該ディスタンスピース５と該ディスタンスピース５が嵌入している上部ケーシング４との熱膨張の差により軸方向の長さに差が生ずるのを補完又は吸収する役目を果たしている。
【００７２】
又、発条１７が１枚の皿ばねからなる場合、そのばね剛性が非常に高いので、ディスタンスピース５と中間ケーシング７との間に設けた前記柱状断熱部材１６と前記中間ケーシング７側の座との間にリング状の座金１６ａを介在させて、前記柱状断熱部材１６の高さを調整するようにしている。
【００７３】
尚、本実施例では断熱部材の形状を２段円柱構造としたが、これはその小径部をディスタンスピース５に設けた円柱状の凹部に挿入して位置決めをするためであり、断熱部材の適切な配置・位置決めが可能であれば、断熱部材の形状は単純な円柱又は矩形板としても良い。
【００７４】
本実施例２の複合分子ポンプ１５の作動及び効果は、前記実施例１の複合分子ポンプ１におけるのと略同様である。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の断熱構造を有する分子ポンプは、特に凝縮し易い気体の真空排気に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施例１の複合分子ポンプの縦断面図である。
【図２】前記図１におけるＡ部の詳細図である。
【図３】実施例１の一部説明図である。
【図４】前記図１におけるＢ部の詳細図である。
【図５】実施例２の複合分子ポンプの縦断面図である。
【図６】前記図５におけるＥ部の詳細図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、１５ 複合分子ポンプ
２ ターボ分子ポンプ部
３ ねじ溝真空ポンプ部
４ 上部ケーシング
５ ディスタンスピース
７ 中間ケーシング
８ 下部ケーシング
１１ａ、１４ａ 締結ボルト
１１ｂ、１１ｃ、１４ｂ、１４ｃ 断熱部材（断熱材製ワッシャ）
１２、１６ 柱状断熱部材
１３、１７ 発条
Ａ、Ｂ、Ｅ 接続部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ分子ポンプ部と該ターボ分子ポンプ部の後段に連設されたねじ溝真空ポンプ部とを有する複合分子ポンプにおいて、該複合分子ポンプは、前記ターボ分子ポンプ部の外周を覆う上部ケーシングと、前記ねじ溝真空ポンプ部のステータを具備して前記上部ケーシングに連設された中間ケーシングと、前記中間ケーシングに連設された下部ケーシングとからなる３段構造のケーシングを有しており、更に前記上部ケーシングと前記中間ケーシングとの接続部、及び前記中間ケーシングと前記下部ケーシングとの接続部にそれぞれ複数個の断熱部材を周方向に断続的に配置して介在させたことを特徴とする複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項２】
前記断熱部材は、前記上部ケーシングと前記中間ケーシング、及び前記中間ケーシングと前記下部ケーシングをそれぞれ締結する締結ボルトに挿通されて前記接続部間に挟着された断熱材製ワッシャであることを特徴とする請求項１に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項３】
前記締結ボルトの頭部の締め付け座面にも前記断熱材製ワッシャを介在させたことを特徴とする請求項２に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項４】
ターボ分子ポンプ部と該ターボ分子ポンプ部の後段に連設されたねじ溝真空ポンプ部とを有する複合分子ポンプにおいて、該複合分子ポンプは、前記ターボ分子ポンプ部の外周を覆う上部ケーシングと、前記ねじ溝真空ポンプ部のステータを具備して前記上部ケーシングに連設された中間ケーシングと、前記中間ケーシングに連設された下部ケーシングとからなる３段構造のケーシングを有しており、更にターボ分子ポンプの静翼段を係止するための環状のディスタンスピースを前記上部ケーシングの内周部に設置すると共に、該ディスタンスピースと前記中間ケーシングとの間に複数個の断熱部材を周方向に断続的に配置して介在させたことを特徴とする複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項５】
前記断熱部材の表面にニッケルめっき又は耐食性を有する材料によるコーティングを施したことを特徴とする請求項４に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項６】
前記ディスタンスピースと前記上部ケーシングの吸入口部との間に、前記ディスタンスピースと略同径の皿ばねからなる発条を介在させたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項７】
前記ディスタンスピースと前記下部ケーシングとの間に、コイルばね又は複数個の皿ばねからなる発条を周方向の複数個所に断続的に配置して介在させたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項８】
ターボ分子ポンプ部と該ターボ分子ポンプ部の後段に連設されたねじ溝真空ポンプ部とを有する複合分子ポンプにおいて、該複合分子ポンプは、前記ターボ分子ポンプ部の外周を覆う上部ケーシングと、前記ねじ溝真空ポンプ部のステータを具備して前記上部ケーシングに連設された中間ケーシングと、前記中間ケーシングに連設された下部ケーシングとからなる３段構造のケーシングを有しており、更に前記上部ケーシングと前記中間ケーシングとの接続部、及び前記中間ケーシングと前記下部ケーシングとの接続部にはそれぞれ同心嵌合部を設けて、一方を外側とし他方を内側とする同心状に嵌合接続させると共に、各同心嵌合部において前記中間ケーシング側が該同心嵌合の外側となるように形成したことを特徴とする複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項９】
前記ケーシングの各同心嵌合部の内側には前記ケーシングを密封接続するための真空シール部をそれぞれ配設すると共に、該真空シールは、中間ケーシングの上部突設部外周面及び下部突設部外周面にそれぞれ刻設したＯリング溝の各底部面と、該Ｏリング溝に配置される各Ｏリングと、上部ケーシングの内周面及び下部ケーシングの内周面とでそれぞれ形成される接触シール構造とし、さらに、前記中間ケーシングの上部突設部外周面と前記上部ケーシングの内周面、及び、前記中間ケーシングの下部突設部外周面と前記下部ケーシングの内周面との間にそれぞれ半径方向の隙間を設け、該外周面と該内周面とが常に当接しない構造としたことを特徴とする請求項８に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項１】
ターボ分子ポンプ部と該ターボ分子ポンプ部の後段に連設されたねじ溝真空ポンプ部とを有する複合分子ポンプにおいて、該複合分子ポンプは、前記ターボ分子ポンプ部の外周を覆う上部ケーシングと、前記ねじ溝真空ポンプ部のステータを具備して前記上部ケーシングに連設された中間ケーシングと、前記中間ケーシングに連設された下部ケーシングとからなる３段構造のケーシングを有しており、更に前記上部ケーシングと前記中間ケーシングとの接続部、及び前記中間ケーシングと前記下部ケーシングとの接続部にそれぞれ複数個の断熱部材を周方向に断続的に配置して介在させたことを特徴とする複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項２】
前記断熱部材は、前記上部ケーシングと前記中間ケーシング、及び前記中間ケーシングと前記下部ケーシングをそれぞれ締結する締結ボルトに挿通されて前記接続部間に挟着された断熱材製ワッシャであることを特徴とする請求項１に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項３】
前記締結ボルトの頭部の締め付け座面にも前記断熱材製ワッシャを介在させたことを特徴とする請求項２に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項４】
ターボ分子ポンプ部と該ターボ分子ポンプ部の後段に連設されたねじ溝真空ポンプ部とを有する複合分子ポンプにおいて、該複合分子ポンプは、前記ターボ分子ポンプ部の外周を覆う上部ケーシングと、前記ねじ溝真空ポンプ部のステータを具備して前記上部ケーシングに連設された中間ケーシングと、前記中間ケーシングに連設された下部ケーシングとからなる３段構造のケーシングを有しており、更にターボ分子ポンプの静翼段を係止するための環状のディスタンスピースを前記上部ケーシングの内周部に設置すると共に、該ディスタンスピースと前記中間ケーシングとの間に複数個の断熱部材を周方向に断続的に配置して介在させたことを特徴とする複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項５】
前記断熱部材の表面にニッケルめっき又は耐食性を有する材料によるコーティングを施したことを特徴とする請求項４に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項６】
前記ディスタンスピースと前記上部ケーシングの吸入口部との間に、前記ディスタンスピースと略同径の皿ばねからなる発条を介在させたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項７】
前記ディスタンスピースと前記下部ケーシングとの間に、コイルばね又は複数個の皿ばねからなる発条を周方向の複数個所に断続的に配置して介在させたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項８】
ターボ分子ポンプ部と該ターボ分子ポンプ部の後段に連設されたねじ溝真空ポンプ部とを有する複合分子ポンプにおいて、該複合分子ポンプは、前記ターボ分子ポンプ部の外周を覆う上部ケーシングと、前記ねじ溝真空ポンプ部のステータを具備して前記上部ケーシングに連設された中間ケーシングと、前記中間ケーシングに連設された下部ケーシングとからなる３段構造のケーシングを有しており、更に前記上部ケーシングと前記中間ケーシングとの接続部、及び前記中間ケーシングと前記下部ケーシングとの接続部にはそれぞれ同心嵌合部を設けて、一方を外側とし他方を内側とする同心状に嵌合接続させると共に、各同心嵌合部において前記中間ケーシング側が該同心嵌合の外側となるように形成したことを特徴とする複合分子ポンプの断熱構造。
【請求項９】
前記ケーシングの各同心嵌合部の内側には前記ケーシングを密封接続するための真空シール部をそれぞれ配設すると共に、該真空シールは、中間ケーシングの上部突設部外周面及び下部突設部外周面にそれぞれ刻設したＯリング溝の各底部面と、該Ｏリング溝に配置される各Ｏリングと、上部ケーシングの内周面及び下部ケーシングの内周面とでそれぞれ形成される接触シール構造とし、さらに、前記中間ケーシングの上部突設部外周面と前記上部ケーシングの内周面、及び、前記中間ケーシングの下部突設部外周面と前記下部ケーシングの内周面との間にそれぞれ半径方向の隙間を設け、該外周面と該内周面とが常に当接しない構造としたことを特徴とする請求項８に記載の複合分子ポンプの断熱構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３７９５１（Ｐ２００６−３７９５１Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７３５２２（Ｐ２００５−１７３５２２）
【出願日】平成１７年６月１４日（２００５．６．１４）
【出願人】（０００１４９１７０）株式会社大阪真空機器製作所 (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１４日（２００５．６．１４）
【出願人】（０００１４９１７０）株式会社大阪真空機器製作所 (38)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]