[发明专利]涡轮分子泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种大流量性能优良的涡轮分子泵。

背景技术

以往，对于涡轮分子泵的旋转叶轮及固定叶轮的设计，以如图2所示那样的二维的叶轮截面形状为模型进行了研究。进行叶轮设计时的基准之一是叶轮间距S和叶轮的弦长C之比即无量纲数X，排气性能依赖于该无量纲数X。

以往，在应用二维的叶轮截面模型时，将旋转叶轮和固定叶轮看作为等价，而以相同的设计方针进行叶轮的设计。作为这种设计方针，公知有例如设计成无量纲数X在整层都相同的方法、以各叶轮层的无量纲数X从泵进气口侧至排气口侧线性变化的方式设计的方法(参照专利文献1)等。

专利文献1：日本特开2003-13880号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，由于使用二维的叶轮截面模型的现有理论及设计方法只考虑了截面(二维)上的分子运动而进行解析，因此会与实际之间产生偏差。因此，虽然对于涡轮分子泵在大流量排气、高背压化的要求上正在增长，但在以往的基于二维的叶轮截面模型的设计中，存在不能充分应对这些要求的问题。

用于解决问题的方案

本发明的涡轮分子泵交替地包括多层第1叶轮层及第2叶轮层，该第1叶轮层由从旋转体呈放射状形成的多个动叶轮叶片构成，该第2叶轮层由相对于上述旋转体的旋转轴呈放射状配置的多个静叶轮叶片构成，其中，对于上述动叶轮叶片及上述静叶轮叶片的叶轮间距S和弦长C的比，即对于无量纲数X，将上述第1叶轮层的外周部及内周部处的无量纲数分别设为Xo(R)及Xi(R)，上述第2叶轮层的外周部及内周部处的无量纲数分别设为Xo(S)及Xi(S)，此时，对于在旋转轴方向上相邻的上述叶轮层，至少具有一层满足第1关系式“Xo(R)＞Xo(S)”及第2关系式“Xi(R)＜Xi(S)”的叶轮层。

也可以是，满足上述第1关系式及上述第2关系式的叶轮层还满足第3关系式“Xi(S)＜Xo(S)＜Xi(S)×1.5”。

此外，也可以是，满足上述第1及上述第2关系式的叶轮层对于相邻的叶轮层而言还满足第4关系式“Xo(S)＜Xo(R)＜Xo(S)×1.5”及第5关系式“Xi(S)＞Xi(R)＞Xi(S)×0.5”。

而且，也可以是，满足上述关系式的叶轮层适用于承担中间流区域的多个叶轮层中的至少一层，也可以是，满足上述关系式的叶轮层适用于在上述多个叶轮层之中配置于排气侧的半数叶轮层中的至少一层，也可以是，满足上述关系式的叶轮层适用于除设置于在轴向上最靠向进气侧位置的叶轮层之外的所有叶轮层。

而且，也可以是，利用压铸法形成多个上述第2叶轮层之中的至少满足上述关系式的叶轮层。

发明的效果

根据本发明，能够提高排气性能、特别是大流量区域中的排气性能。

附图说明

图1是本发明的涡轮分子泵的一个实施方式的图，表示泵主体的剖面；

图2是表示二维叶轮截面模型的图；

图3是表示在二维叶轮截面模型下考虑排气性能的方法的图；

图4是说明气体分子的逆流的图；

图5是旋转叶轮的俯视图；

图6是固定叶轮的俯视图；

图7表示无量纲数X在从第1层至第15层叶轮层上的设计例的图；

图8是说明调整无量纲数X使性能提高的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施本发明的优选方式。图1是表示本发明的涡轮分子泵的一个实施方式的图，是泵主体1的剖视图。涡轮分子泵包括图1所示的泵主体1、及用于对泵主体1供电并控制其旋转驱动的控制器(未图示)。

在泵主体1的壳体2的内部设置有旋转体4，在旋转体4上螺栓紧固有轴3。轴3被设置于基座9的定子柱上的上下一对的径向磁轴承7及推力磁轴承8非接触式支承，并被马达M旋转驱动。

在旋转体4上形成有多层的旋转叶轮4B及旋转圆筒部4D。另一方面，在壳体2内层叠有多个环状的衬垫2S，以由该衬垫2S上下夹着的方式设置有多层固定叶轮2B。而且，在多层固定叶轮2B的下部设置有在内周表面形成有螺旋槽的固定圆筒部9D。各旋转叶轮4B及各固定叶轮2B分别由形成为放射状的多个叶轮叶片构成。另外，在本实施方式中，旋转叶轮4B及固定叶轮2B分别形成有8层。