(57)【要約】【課題】ヘリウムなどのテストガスの圧縮率および伝導性の点で改良された性能を呈する中間インレットを備えたポンプを提供する。【解決手段】タービンポンプは、高圧部（１Ａ）から低圧部（１Ｂ）を分離し、追加インレットポート（５）が開口する遷移チャンバ（９）を備えている。チャンバ（９）は、ディスク（１１）を備えたステータ段（１０）により規定される。ディスク（１１）は、上記ディスク（１１）と一体的に形成され、ステータ段に一体化されたスペーサリングを形成する環状エッジ（１２）と、両端がディスク（１１）に結合されたラジアルブレード（１７）とを含む。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間圧力で高圧部（１Ａ）から低圧部（１Ｂ）を分離する遷移チャンバ（９）と、上記チャンバ（９）に開口する追加インレット（５）とを有するタービンポンプであって、
上記チャンバ（９）は、スペーサリングと一体的に形成され、ディスク（１１）を備えたステータ段（１０）により規定され、
上記ディスク（１１）は、当該ディスク（１１）と一体的に形成されて上記スペーサリングを形成する環状エッジ（１２）と、ディスク（１１）の外周に沿って配置され、その径方向内側の端部と径方向外側の端部とが上記ディスク（１１）に結合されたラジアルブレード（１７）とを含むことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
上記ブレードは、隣接するブレード（１７）がディスク（１１）の厚さ全体にわたって貫通する分離チャンネル（１８）を挟んでオーバーラップするように、ディスク（１１）の表面に対して鋭角で配置され、これにより、段が軸方向に沿って光学的に不透明となっていることを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
上記鋭角は、約１０°であることを特徴とする請求項２記載のポンプ。
【請求項４】
上記分離チャンネル（１８）は、径方向に一定の規定された隙間（ｓ）を有することを特徴とする請求項２記載のポンプ。
【請求項５】
上記隙間（ｓ）は、０．５〜２ｍｍの範囲であり、好ましくは、約１ｍｍであることを特徴とする請求項４記載のポンプ。
【請求項６】
上記環状エッジ（１２）は、上記ディスク（１１）から軸方向に沿って、両方向に異なる範囲まで突出しており、広い範囲まで突出している方の部分（１２Ａ）には、上記中間インレット（５）に連通する高伝導開口（１３）を備えていることを特徴とする請求項５記載のポンプ。
【請求項７】
上記広い範囲まで突出している方の部分（１２Ａ）は、上記高圧部（１Ａ）側に配置される部分であることを特徴とする請求項６記載のポンプ。
【請求項８】
上記スペーサリング（１２）は、狭い範囲まで突出している方の部分（１２Ｂ）に、ステータ段（１０）の半分に分けられた２つの部材（１０’、１０’’）を接触させた状態で維持するために配置される弾性リング（１５）を収容するための環状溝（１４）を備えていることを特徴とする請求項６記載のポンプ。
【請求項９】
上記ステータ段（１０）は、ロータシャフト（７）を通す中央孔（１６）を備えており、上記シャフト（７）に上記段（１０）を取り付けることができるように、直径方向に沿って２つの同一部材（１０’、１０’’）に分離されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１０】
スペーサリングと一体的に形成された少なくとも１つのステータ段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高真空ポンプ、とりわけタービンポンプに関し、特に、スペーサリングと一体化されたステータ段を備え、ポンプの動作方向に対して向流で流れるガスのための中間インレットに対応して配置されたターボ分子ポンプに関する。
【０００２】
【発明の背景】
そのような中間インレットを有するポンプは、例えば漏れ検出器に用いられる。漏れ検出器では、テストされるために容器に入って漏れのために容器から抜けるテストガス（通常はヘリウム）が、ポンプの中間インレットに導かれ、その後、ポンプの低圧側に接続されたガス検出器（通常は質量分析計）に向けて向流で流れる。
【０００３】
そのようなポンプの具体例が、１９８４年９月２５日に発行された「低圧漏れ検出器」という名称の米国特許第４，４７２，９６２号、および１９９６年１２月１７日に発行された「高真空ポンプを有する向流漏れ検出器ユニット」という名称の米国特許第５，５８５，５４８号に開示されている。
米国特許第４，４７２，９６２号の特許は、ポンプハウジング内に形成されて中間ポンピング段のロータを取り囲む環状チャンネルに中間インレットが開口するポンプを開示している。このポンプは、テストガスが入る領域に比較的高真空、約１０−５ｍｂａｒ（１ｍＰａ）の真空を必要とする。
【０００４】
米国特許第５，５８５，５４８号の特許は、低圧段のグループと高圧段のグループとを分離する遷移チャンバに中間インレットが開口するポンプを開示している。上記チャンバは、ロータインペラにより上方が制限されていて、静止ディスクを有するステータ段により下方が制限されている。この静止ディスクは、ロータシャフトと共に、テストガス検出器内の圧力が許容できないレベルまで増加するといった危険を伴うことなく高検出感度を提供するためのくびれ（ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）を規定する。この発明の一実施形態では、ディスクが軸方向に隣接するストリップのセットを備えている。このポンプは、テストガスのインレット領域に比較的高真空を必要とせず、約０．１ｍｂａｒ（１０Ｐａ）の圧力を許容する。
【０００５】
したがって、テストガスが入る際に通る中間ポートにおいて許容できる最大圧力を増加するために、ヘリウムなどのテストガスの圧縮率および伝導性の点で改良された性能を呈する中間インレットを備えたポンプを提供することが望ましい。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、遷移チャンバが、スペーサリングと一体的に形成され、ディスクを備えたステータ段により規定され、上記ディスクは、当該ディスクと一体的に形成されて上記スペーサリングを形成する環状エッジと、ディスクの外周領域に形成され、その径方向内側の端部と径方向外側の端部とが上記ディスクに結合されたラジアルブレードとを含むポンプを提供する。
【０００７】
本発明の上記特徴および他の特徴は、限定的でない具体例によって説明され、添付図面に示される、以下の好ましい実施形態の説明より明らかになるであろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明について、図１に示す実施形態と共に説明する。
図１において、全体が参照符号１で示されたターボ分子ポンプは、ポンプを漏れ検出器に適用する場合にテストガス検出器（図示せず）に接続される低圧インレット３と、大気またはフォアポンプに連通する高圧アウトレット４と、検出器に向けて交流で流れようとするテストガスのための中間インレット５とを有するハウジング２を備えている。ターボ分子ポンプ１は、それぞれシャフト７により支持されたロータインペラ６に関連する複数の段を備えている。ロータインペラ６は、ハウジング２の壁面に沿って配置されたステータ段８と協働する。中間インレット５は、高圧ポンプ部（下部）を低圧ポンプ部（上部）から分離する遷移チャンバ９へと開口している。高圧ポンプ部および低圧ポンプ部は、参照符号１Ａおよび１Ｂでそれぞれ示されている。低圧ポンプ部１Ｂは、漏れ検出器に適用された場合に向流で動作する部分である。
【０００９】
ロータインペラは、遷移チャンバ９には対応して設けられておらず（したがって、当該ポンプは従来のポンプよりも１つ少ないポンピング段を有しており）、チャンバは、ステータ段１０により上方が規定される。残りのステータ段８およびロータインペラ６は、従来のタイプのものと同じである。
図２〜図６を参照して、ステータ段１０は、ほぼカップ状の部材であって、ロータシャフト７を通す中央孔１６を有するディスク１１と、ディスク１１と一体的に形成され、スペーサリングとして作用する側壁１２とを備えている。このような構造により、遷移チャンバ９内にステータ段１０を正確に配置できる。図４に示すように、ステータ段１０は、実質的に、ロータシャフト７にステータを取り付けるために分離することができる２つの同一部材１０’、１０’’を備えている。この２つの部材は、ステータ段１０を製造過程の最後に直径に沿って切断することにより得られる。図４では、上記２つの部材における各要素を、各参照符号にプライム（’）またはダブルプライム（’’）を付して示している。
【００１０】
側壁１２は、図１に示すように、その両側がディスク１１から軸方向に突出していて、その全体の高さが、低圧部１Ｂの最後のステータ段８と高圧部１Ａの最初のステータ段８と間の空間にほぼ対応している。部分１２Ａ（図５）は、ステータが取り付けられる際、高圧ポンプ部１Ａ側に配置される。高圧ポンプ部１Ａは、他の部分よりも圧力が高く、その内部に形成された高伝導開口１３を有している。この高伝導開口１３は、中間インレット５に接続されている。低圧側に配置される部分１２Ｂは、ステータ段１０の２つの部材１０’、１０’’を接触させた状態で維持するために配置される弾性リング１５（図１）を収容するための環状溝１４を有している。
【００１１】
複数のラジアルブレード１７が、ディスク１１の端部に沿って配置されている。上記ブレードは、ディスク１１の全周に沿って一定の空間を空けて配置されていて、ディスク１１の厚さ全体にわたって貫通するチャンネル１８によって分離されている。ブレード１７は、径方向内側の端部だけでなく、スペーサリング１２に対向する径方向外側の端部においてもディスク１１に結合されている。対応する分離チャンネル１８もまた、そのように両端が閉じられている。
【００１２】
図６から明らかであるように、ブレード１７は、ディスク１１の表面に対して非常に狭い角度で形成されていて、隣接するブレード１７は、非常に狭いチャンネルを挟んでオーバーラップしている。したがって、段は、軸方向に沿って光学的に不透明となっている。１８個のブレードを有するこの実施形態では、上記角度は約１０°であり、分離チャンネルは径方向に約１ｍｍの一定の隙間ｓを有している。これらの値により、ステータ段１０において、上部段の圧縮容量を失うことなく、窒素のための圧縮率「２」を得ることができ、インレット３からアウトレット４に向かう分子ガス流を１００ｍｔｏｒｒ（１３．３３Ｐａ）程度の高い圧力に維持できる（つまり、ポンプは、遷移チャンバ内において１３．３３Ｐａの圧力を許容できる）。
【００１３】
上記説明は、単に限定のない具体例として示したものであり、本発明の範囲から逸脱しない範囲で変形および修正が可能であることは明らかである。特に、ポンプは、段１０のような複数のステータ段を含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る中間インレットを有するポンプの概略断面図である。
【図２】本発明に係る中間インレットに対向して配置されるステータ段の斜視図である。
【図３】図２に示すステータ段の平面図である。
【図４】ロータに取り付けることができるように２つの部材に分離されたステータ段を示す平面図である。
【図５】図２の線Ａ−Ａを通る平面における断面図である。
【図６】図２の線Ｂ−Ｂを通る平面における断面図である。
【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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【外国語明細書】
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