(57)【要約】【課題】不純物が混入したガスも簡単な方法で汲み上げることができる真空ポンプを提供する。【解決手段】真空ポンプ、特にターボ分子ポンプは、ロータ軸１２によってポンプハウジング１０内に回転可能に支持されたロータ要素２８を備えている。封止隙間４４がロータ要素２８との間に形成されるように、封止要素４０はロータ要素２８の内側３８に配置されている。埃のような不純物がロータ要素２８の内部４６に侵入する危険が低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ分子ポンプである真空ポンプにおいて、
ポンプハウジング内で、ロータ軸によって回転可能に支持されたロータ要素と、
該ロータ要素との間に封止隙間が形成されるように、前記ロータ要素の内側に配置された封止要素とを備えることを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
前記ロータ要素は、ホルベック段の管状ロータ要素を備え、前記封止要素は前記管状ロータ要素の内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項３】
前記封止要素は、前記ロータ要素と前記ロータ軸との間に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
前記ロータ要素の内部と、前記封止隙間の上流とに、ガスを、前記ロータ要素の主要汲み上げ方向に向かって供給するためのガス供給手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
前記封止要素は、前記ロータ軸を完全に包囲して、回転対称的であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項６】
前記封止要素は、静止型であって、前記ポンプハウジングに接続していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項７】
前記封止要素の外側に、前記ロータ要素及び／または前記ロータ要素の内側へ向けて、不純物を排出口へ搬送する複数の搬送要素が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項８】
前記搬送要素の少なくとも１つはらせん形溝として構成されていることを特徴とする請求項７に記載の真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプ、特に、ターボ分子ポンプのホルベック段として構成され得るホルベックポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
不純物を含有したガスを汲み上げる際に、真空ポンプのロータ要素に付着物が形成することがある。これは真空ポンプへの損傷、さらには故障を招く可能性がある。これに関して、このような不純物混入ガスを汲み上げるために真空ポンプ、特に高真空ポンプを使用するには、複合フィルタシステムの提供が必要である。真空ポンプにおける特に危険な要因は、ロータ要素に付着する埃などの不純物の存在である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／１５３８７４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
具体的にはホルベック段を用いて不純物混入ガスを汲み上げる場合に、特に真空ポンプを停止させると、ホルベック段の管状要素の内部領域内に不純物が入り、そこに堆積するということが起こる。これにより、真空ポンプを改めて開始するのに必要なトルクが大幅に増大し、結果的に真空ポンプの開始が不可能になるか、損傷を招くことになる。その結果、不純物混入ガスの汲み上げに真空ポンプを使用するには、複合フィルタシステムの提供が必要となるだけでなく、真空ポンプのこの領域内への埃またはその他の不純物の侵入を最小限に抑えるべく真空ポンプを停止させることが不可能になる。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、不純物が混入したガスも簡単な方法で汲みあげることが可能な真空ポンプ、特にホルベック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】
【０００６】
この目的は、以下のような本発明の特徴事項により達成される。
【０００７】
本発明の真空ポンプは、少なくとも１つのロータ要素を持ったロータ軸を備えている。このロータ要素は、ホルベックポンプの管状ロータ要素、及び／またはターボ分子ポンプのロータディスクであってよい。典型的には、静止型のステータ要素が、真空ポンプのハウジングに設けられたロータ要素と協働する。ホルベック段は、管状ロータ要素を包囲しているらせん形チャネルである。ターボ分子ポンプは、ロータディスク同士の間にステータディスクを配置して構成されている。ロータ軸は、ハウジング内で回転できるように、ベアリング要素によって支持されている。好ましい真空ポンプは、内部においてターボ分子ポンプにホルベックポンプが連結した真空ポンプである。さらに、電気モータのような駆動手段がロータ軸に接続している。
【０００８】
ロータ要素の内面に埃などによる付着物が発生することを避けるために、本発明は、特にロータ要素の内側に封止要素を設けている。封止要素とロータ要素との間に封止隙間を形成することができるように、封止要素は非接触型の封止要素として構成されている。封止要素はホルベック段の管状のロータ要素の内側に配置されることが特に好ましい。封止要素はロータ要素とロータ軸との間に配置されることが好ましい。封止要素と、封止要素及びロータ要素の間に形成された封止隙間とを設けることにより、この領域内への埃粒子またはその他の不純物の侵入を大幅に低減することができる。これには、真空ポンプを少なくとも複合度が低いフィルタシステムによって動作できるという利点がある。さらに、ロータ要素の内部に付着物が全くまたは少量しか蓄積しないため、真空ポンプを停止することができ、よって、最大でも少しだけ高いトルクで真空ポンプを再始動させることが可能になる。その結果、相当な節電となる。
【０００９】
付着物の危険をさらに回避するために、好ましい実施形態では、内部にガスを供給するためのガス供給手段を備える。この内部は、ロータ要素内で、封止隙間からロータ要素の主要汲み上げ方向上流に設けられている。この内部にガスを供給することにより、封止隙間に、主要汲み上げ方向または真空ポンプの排出口に向かう特定量のガスが常に流れるようになる。これにより、埃粒子の内部への侵入を防ぐことができる。動的なガス供給はガス供給手段により達成できる。これにより、内部の優勢圧力が、真空ポンプの排出口における圧力よりも常に高くなることで、常時のガス流が確保される。受動的なガス供給によって緊締性の改善も達成できる。この目的のためには、大気、または真空ポンプのより高い圧力が優勢である領域と、内部とを連通するだけで十分であり、この連通は例えば供給チャネルによって行われる。
【００１０】
封止要素がロータ軸を完全に包囲しており、これが特に回転対称設計によるものであることが、さらに好ましい。具体的には、特にホルベック段のロータ要素の内側に環状の封止隙間を設けることが好ましい。好ましくは、封止要素は、静止型であり、特に真空ポンプのハウジング、具体的には真空ポンプのハウジングの底部フランジに接続するか、またはこれに搭載されている。
【００１１】
緊締性をさらに強めるために、ロータ要素に向かって案内される搬送要素を、例えば封止要素の外側に設けることができる。この搬送要素は不純物を真空ポンプの排出口へ搬送する役割を果たす。搬送要素を使用することで、埃またはその他の不純物が、ポンプの主要汲み上げ方向へ、または真空ポンプに接続したプレ真空ポンプがある場合にはその方向へ搬送される。これに加えまたは代替として、ホルベック段の管状ロータ要素の内側に、対応する搬送要素を配置してもよい。特に好ましい実施形態では、搬送要素は、ロータ要素及び／または封止要素に設けられたらせん形溝であり、このらせん形溝によって付着物及び埃が真空ポンプの排出口へ搬送される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の真空ポンプでは、内部への不純物の侵入を防止することができ、不純物が混入したガスも簡単な方法で汲み上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る真空ポンプの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図１は、本発明に係る真空ポンプの構成を示す概略図である。図１に示す真空ポンプは、ホルベック段を設けたターボ分子ポンプである。よって、ターボ分子ポンプは、マルチパート設計のものであってよいポンプハウジング１０の内部に支持されたロータ軸１２を備えている。
【００１６】
ロータ軸１２は、取り入れ側でボールベアリング１４によって支持され、その反対側でボールベアリング１６によって支持されている。分子段１８を形成するために、ロータ軸１２は、複数のロータディスクィスク２０を装備した回転要素を設けている。ロータディスク２０は、隣り合うロータディスク２０間に配設されたステータディスク２２と協働する。ステータディスク２２は、ポンプハウジング１０内に静止配置されている。
【００１７】
ホルベック段２４を形成するために、ロータ軸１２に接続したディスク型要素２６を管状円筒形ロータであるロータ要素２８に接続する。ロータ要素２８は、ハウジング壁部またはポンプハウジング１０の別構成部品に設けられたらせん形溝３０で包囲されている。
【００１８】
図示のターボ分子ポンプにより、ガスを取り入れ口３２から矢印３４の方向に引き込み、排出口３６から排出することができる。不純物を含有したガスを汲み上げた場合、具体的にはホルベック段２４のロータ要素２８上に付着物が生じる可能性がある。特に、付着物はホルベック段２４のロータ要素２８の内側３８に生じる。
【００１９】
ロータ要素２８の内側３８への付着物の蓄積を回避するために、ロータ要素２８の内側３８に封止要素４０が配置されている。封止要素４０は、その外側とロータ要素２８の内側３８との間に封止隙間４４を形成する。この封止隙間４４を設けることにより、ロータ要素２８の内部４６に埃が侵入して埃などが内側３８に堆積する危険が、回避されるか、または少なくとも大幅に軽減する。
【００２０】
封止要素４０は、ロータ軸１２を包囲しており、また好ましくはロータ軸１２に対して回転対称的に設計されている。封止要素４０はポンプハウジング１０に、特にポンプハウジング１０の底部フランジ１１に接続していることが好ましい。
【００２１】
緊締性をさらに補助するために、内部４６を、ガス供給を行うガス供給手段に、おそらく動的な方式で接続することができる。これにより、ガスが内部４６から封止隙間４４を通って、主要汲み上げ方向４８に流れる。
【００２２】
本発明の好ましい形態では、封止要素４０の外側４２及び／またはロータ要素２８の内側３８に、特に、埃を排出口３６へ搬送するためのらせん形溝を設けることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ポンプハウジング
１２  ロータ軸
２４  ホルベック段
２８  ロータ要素
３６  排出口
３８  内側
４０  封止要素
４２  外側
４４  封止隙間
４６  内部
４８  主要汲み上げ方向
【図１】
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