真空排气机构、复合式真空泵以及旋转体部件的制作方法
【专利摘要】真空泵具有西格班式分子泵部，在该西格班式分子泵部内的外周（外侧）的折返流路中，具有用于增大流导率的构造，所述西格班式分子泵中，在配设的固定圆板和配设的旋转圆板中的至少某一个上，刻设（配设）有螺旋状槽，该螺旋状槽具有峰部和谷部。借助形成于旋转圆板上的连通部（槽部、狭缝），或者设置于固定圆板上的斜板与旋转圆板上形成的连通部，前述增大流导率的构造形成于真空泵的内部。“连通部”、“槽部”、“狭缝”呈现“凹陷”状的形态，在旋转圆板（或者固定圆板）中，从外径部朝向内径方向（在真空泵中是朝向设置有轴的一侧）刻设槽，由此形成凹陷部。
【专利说明】真空排气机构、复合式真空泵以及旋转体部件
[0001 ] 技术区域
本发明涉及真空排气机构、复合式真空栗以及旋转体部件。具体是涉及，在被设置的真空栗中有效地将具有排气作用的管路与管路相连接的真空排气机构、复合式真空栗以及旋转体部件。
【背景技术】
[0002]本发明所涉及的真空栗具有形成外包装体的外壳，前述外包装体具有吸气口与排气口，在前述外壳的内部，收纳有使该真空栗发挥排气功能的构造物。该使真空栗发挥排气功能的构造物大体上由旋转部(转子部)和固定部(定子部)构成，前述旋转部(转子部)旋转自如地被轴支承，前述固定部(定子部)相对于外壳固定。
[0003]此外，设置有用于使旋转轴高速旋转的马达，当旋转轴借助该马达的作用进行高速旋转时，在转子翼(旋转圆板)与定子翼(固定圆板)的相互作用下，气体由吸气口被吸入，由排气口被排出。真空栗中，具有西格班式结构的西格班式分子栗包含旋转圆板(旋转圆盘)与固定圆板，前述固定圆板被设置为与该旋转圆板在轴向方向上隔着缝隙(间隙)，在该旋转圆板或者固定圆板中的至少某一个的缝隙对置表面上，刻设有螺旋状槽(也被称作螺旋槽或者旋涡状槽)流路。并且，西格班式分子栗是如下所述的真空栗:借助旋转圆板，向扩散到螺旋状槽流路内的气体分子施加旋转圆板切线方向(即旋转圆板的旋转方向的切线方向)的动量，由此，通过螺旋状槽，赋予从吸气口方向朝向排气口方向更占优势的方向性，进行排气。为了将这样的西格班式分子栗或者具有西格班式分子栗部的真空栗在工业中应用，如果旋转圆板与固定圆板的层是单层的，则压缩比不足，因此进行了多层化。在这里，由于西格班式分子栗是径向流栗要素，所以为了进行多层化，需要以下结构:从吸气口朝向排气口(B卩，真空栗的轴线方向)，在旋转圆板与固定圆板的外周端部和内周端部将流路折返而排气，比如，从外周部向内周部排气之后，再由内周部向外周部排气，然后再由外周部向内周部排气。
[0004]专利文献1:日本特开昭60-204997号。
[0005]专利文献2:日本实用新案登录公报第2501275号。
[0006]专利文献I中记载了如下技术:在真空栗中，在栗箱体内，具有涡轮分子栗部、螺旋槽栗部和离心式栗部。在专利文献2中记载了下述技术:在西格班式分子栗中，在各旋转圆板以及静止圆板的对置面上，设置有方向不同的螺旋状槽。
[0007]在上述现有技术的方案中，气体分子(气体)的流动如下所述。
[0008]在上游西格班式分子栗部中，被移送到内径部的气体分子被排出到形成于旋转圆筒和固定圆板之间的空间中。接下来，上述气体分子被在该空间处开口的下游西格班式分子栗的内径部吸引，然后被移送到该下游西格班式分子栗部的外径部。在多层化的情况下，上述气体流动在每层被重复。
[0009]但是，由于上述空间(S卩，旋转圆筒与固定圆板之间形成的空间)不具有排气功能，在上游西格班式分子栗部施加给气体分子的朝向排气方向的动量会在到达该空间时丧失。
[0010]图7是说明以往的西格班式分子栗1000的图，是表示了以往的西格班式分子栗1000的概略结构例的图。箭头表示气体分子的流动。此外，在下文中，将I个(I层)固定圆板5000的吸气口 4侧称为西格班式分子栗上游区域，将排气口 6侧称为西格班式分子栗下游区域，进行说明。
[0011]图8是说明以往的西格班式分子栗1000中配设的固定圆板5000的图，是从以往的西格班式分子栗1000的吸气口 4(图7)侧观察时，固定圆板5000的剖视图。固定圆板5000内的箭头表示气体分子的流动，固定圆板5000外的箭头表示旋转圆板9000(图7)的旋转方向。
[0012]如上所述，在西格班式分子栗1000中，即使对气体分子施加朝向排气口6更占优势的动量，因为作为该气体分子的流路的外侧折返流路b是没有排气功能的“连接”空间，所以导致施加的动量会丧失。因此，存在下列课题:由于在该外侧折返流路b中排气功能中断，被压缩的空气分子每次通过该外侧折返流路b时都被释放，其结果是，利用以往的西格班式分子栗1000难以取得良好的排气效率。
[0013]如果减小外侧折返流路b的流路截面积(也就是，旋转圆板9000的外径部分与间隔件60的内径部分所形成的缝隙变小)，会使气体分子在流路b中滞留，外侧折返流路b的流路压力上升，前述外侧折返流路b是西格班式分子栗下游区域的出口(由上层的固定圆板5000的下游区域朝向下层的固定圆板5000的上游区域的折返部)。其结果是，产生压力损失，真空栗(西格班式分子栗1000)整体的排气效率下降。
[0014]为了防止这种排气效率下降的问题，以往，需要将外侧折返流路b的流路截面积与管路宽度设定成，与西格班式分子栗部处的管路(旋转圆板9000与固定圆板5000的(轴向方向的)各个对置部之间所形成的管路以及缝隙，是气体分子通过的管状流路)的截面积以及管路宽度相比，足够大。
[0015]但是，如果要将外侧折返流路b的流路尺寸设定得较大，则由于外壳2以及间隔件60的直径尺寸变大而造成的栗尺寸大型化的问题会加重，材料费用也会增加。
[0016]另外，如果缩小旋转圆板9000和固定圆板5000的外径，以保证外侧折返流路b的流路截面积，则半径方向的流路长度变短，每一层的压缩性能下降，因此有必要增加西格班式分子栗部的层数。
[0017]但是，如果增加层数，旋转圆板9000和固定圆板5000的材料费用、加工费用就会增加。
[0018]更进一步，因为高速旋转的旋转圆板9000的质量、惯性矩增加，支承它的磁性轴承装置的容量也需要随之增大，诸如此类，存在构成真空栗的零件的成本增大的问题。
[0019]另外，还存在下述问题:如果为了将外侧折返流路b的流路的尺寸设定得较大，而缩小外径侧的固定圆板5000的直径，则西格班式分子栗部的半径方向尺寸会减小，不能充分保证每I层的压缩性能。
【发明内容】
[0020]因此，本发明的目的是提供一种真空排气机构、复合式真空栗、以及旋转体部件，其在被配设的真空栗中将具有排气功能的管路和管路有效地连接。
[0021]为了达到上述目的，根据技术方案I的本发明，提供一种真空排气机构，具备外包装体、旋转轴、旋转体部件、固定圆板状部、间隔件部，其中前述外包装体形成有吸气口与排气口，前述旋转轴被前述外包装体包含在内，旋转自如地被支承，前述旋转体部件具有旋转圆板状部，该旋转圆板状部配设在前述旋转轴上或者圆筒体的外周面上，前述圆筒体配设在前述旋转轴上，前述固定圆板状部与前述旋转圆板状部同心设置，且与前述旋转圆板状部隔着间隙在轴向上对置，前述间隔件部与前述固定圆板状部分体形成或者与前述固定圆板状部一体形成，并固定该固定圆板状部，所述真空排气机构借助前述旋转圆板状部与前述固定圆板状部的相互作用，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送，其特征在于，前述旋转圆板状部或者前述固定圆板状部中的至少一个，在前述轴向上的对置面的至少一部分上配设有具有谷部和峰部的螺旋状槽，前述旋转圆板状部在外周部的至少一部分上配设有槽部，该槽部连通该旋转圆板状部的前述吸气口侧的面与前述排气口侧的面。
[0022]根据技术方案2的本发明，提供一种真空排气机构，在技术方案I中，其特征在于，前述槽部被设置为，相对于前述旋转圆板状部的中心轴，具有向前述真空排气机构的排气方向倾斜的倾斜角度。
[0023]根据技术方案3的本发明，提供一种真空排气机构，在技术方案2中，其特征在于，在前述固定圆板状部或者前述间隔件部的至少一个上，设置有斜板，该斜板与前述槽部的前述吸气口侧开口端或者前述排气口侧开口端中的至少某一个相对置，前述斜板被设置为，相对于前述旋转圆板状部的中心轴，具有向前述槽部的前述倾斜角度的反方向倾斜的倾斜角度。
[0024]根据技术方案4的本发明，提供一种复合式真空栗，其特征在于，由西格班式排气机构部与螺纹槽式分子栗机构部复合构成，前述西格班式真空排气机构部包括如技术方案
1、2或3所述的真空排气机构，前述螺纹槽式分子栗机构是真空排气机构，在固定部与圆筒体的外周面相对置的对置面上的至少一部分上，具有螺纹槽，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送，前述固定部设置在前述外包装体的内侧，前述圆筒体设置于前述旋转轴。
[0025]根据技术方案5的本发明，提供一种复合式真空栗，其特征在于，由西格班式排气机构部与祸轮分子栗机构部复合构成，前述西格班式真空排气机构部包括如技术方案1、2或3所述的真空排气机构，前述涡轮分子栗机构部是真空排气机构，具备旋转翼与固定翼，前述旋转翼呈放射状地设置于前述旋转轴或者圆筒体的外周面，前述圆筒体配设于前述旋转轴，前述固定翼与前述旋转翼隔着既定间隔地配置，借助前述旋转翼与前述固定翼的相互作用，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。
[0026]根据技术方案6的本发明，提供一种复合式真空栗，其特征在于，由西格班式排气机构部、螺纹槽式分子栗机构部、涡轮分子栗机构部复合构成，前述西格班式真空排气机构部包括如技术方案1、2或3所述的真空排气机构，前述螺纹槽式分子栗机构在固定部与圆筒体的外周面相对置的对置面上的至少一部分上具有螺纹槽，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送，前述固定部设置在前述外包装体的内侧，前述圆筒体设置于前述旋转轴，前述涡轮分子栗机构部是真空排气机构，具备旋转翼与固定翼，前述旋转翼呈放射状地设置于前述旋转轴或者圆筒体的外周面，前述圆筒体配设于前述旋转轴，前述固定翼与前述旋转翼隔着既定间隔地配置，借助前述旋转翼与前述固定翼的相互作用，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。
[0027]根据技术方案7的本发明，提供一种如技术方案1、2或3所述的旋转体部件，具有前述旋转轴与设置于前述旋转轴的旋转圆板状部，是真空栗中使用的旋转体部件，前述旋转体部件的特征在于，前述旋转圆板状部在外周部的至少一部分上设置有槽部，该槽部连通该旋转圆板状部的前述真空栗的吸气口侧的面和排气口侧的面。
[0028]根据技术方案8的本发明，提供一种旋转体部件，在技术方案7中，其特征在于，前述旋转板状部在前述旋转板状部的前述真空栗的吸气口侧的面和排气口侧的面中的至少一个面的至少一部分上，配设有具有谷部和峰部的螺旋状槽。
[0029]根据技术方案9的本发明，提供一种旋转体部件，在技术方案7或8中，其特征在于，所述槽部配设成，相对于前述旋转圆板状部的中心轴具有既定的角度。
[0030]根据技术方案10的本发明，提供一种一种旋转体部件，被用在具有吸气口和排气口的真空栗中，具有旋转圆板状部，其特征在于，前述旋转圆板状部或者固定圆板状部中的至少一个，在轴向的对置面的至少一部分上设置有具有谷部和峰部的螺旋状槽，前述固定圆板状部与前述旋转圆板状部之间隔着间隙在轴向上对置，前述旋转圆板状部在外周部的至少一部分上具有槽部，该槽部连通前述旋转圆板状部的前述吸气口侧的面与前述排气口侧的面。
[0031]根据技术方案11的本发明，提供一种用于技术方案I至3中任一项所述的真空排气机构的旋转体部件。
[0032]根据本发明，能够提供一种真空排气机构、旋转体部件、以及复合式真空栗，前述真空排气机构以及旋转体部件在被设置的真空栗中将有排气作用的管路与管路有效地连接，前述复合式真空栗将有排气作用的管路与管路有效地连接。
【附图说明】
[0033]图1是表示涉及本发明实施方式的西格班式分子栗的概略结构例的图。
[0034]图2是用于说明涉及本发明实施方式的旋转圆板的图。
[0035]图3是用于说明涉及本发明实施方式的槽部的放大图。
[0036]图4是表示涉及本发明实施方式的西格班式分子栗的概略结构例的图。
[0037]图5是用于说明涉及本发明实施方式的旋转圆板的图。
[0038]图6是用于说明本发明实施方式的放大图。
[0039]图7是用于说明现有技术的图，是表示西格班式分子栗的概略结构的图。
[0040]图8是用于说明现有技术的图，是从吸气口侧观察时的固定圆板的剖视图。
【具体实施方式】
[0041](I)实施方式的概要
本发明实施方式的真空栗具有西格班式分子栗部，前述西格班式分子栗部在被配设的固定圆板(固定圆板状部)或者被配设的旋转圆板(旋转圆板状部)的至少某一方上刻设有螺旋状槽，前述螺旋状槽具有峰部和谷部，在西格班式分子栗部内的外周(外侧)的折返流路中，具备用于增大流导率的构造。
[0042]在本发明的实施方式中，借助形成于旋转圆板的连通部(槽部、狭缝)，或者借助形成于斜板与旋转圆板的连通部，在真空栗的内部形成该用于增大流导率的构造，前述斜板配设于固定圆板。
[0043]另外，在本发明的实施方式中，“连通部”和“槽部”、“狭缝”是为了表达“凹陷”的状态而使用。该凹陷状的部分(凹陷部)，是刻设在旋转圆板(或者固定圆板)上的槽，更详细地说，是从旋转圆板(或者固定圆板)的外径部朝向内径方向(在真空栗中，朝向配设有轴的一侦D刻设的槽。另外，在本实施方式中，如上述那样形成的凹陷状部分，下文统一称为“槽部”。
[0044](II)实施方式的具体内容
下面，关于本发明的优选实施方式，参照图1至图6进行详细说明。另外，在本实施方式中，将西格班式分子栗作为真空栗的一例，进行说明，将与旋转圆板的直径方向垂直的方向作为轴线方向。对具有折返排气的真空排气机构的西格班式分子栗的结构例进行说明，该折返排气是指:首先，将西格班式分子栗上游区域的气体由外径侧向内径侧排气，然后，将西格班式分子栗下游区域的气体由内径侧向外径侧排气。
[0045](11-1)结构
图1是表示涉及本发明第I实施方式的西格班式分子栗I的概略结构例的图，表示西格班式分子栗I的轴线方向的剖视图。另外，图内的箭头表示气体的流动。此外，该图中，为了解释说明，在图面的一部分上标示有表明气体流动的箭头。
[0046]形成西格班式分子栗I的外包装体的外壳2，形状大致呈圆筒状，与被设置在外壳2的下部(排气口 6侧)的基座3—起构成了西格班式分子栗I的箱体。并且，在该箱体内部，收纳有气体移送机构，该气体移送机构是使西格班式分子栗I发挥排气功能的构造物。该气体移送机构大体上由旋转部与固定部构成，前述旋转部旋转自如地被支承(轴支承)，前述固定部相对于箱体固定。
[0047]在外壳2的端部，形成有吸气口 4，该吸气口 4用于向该西格班式分子栗I导入气体。另外，在外壳2的吸气口 4侧的端面上，形成有向外周侧突出的凸缘部5。另外，基座3中形成有排气口 6，该排气口 6用于将气体从西格班式分子栗I排出。
[0048]旋转部(转子部)由下述部分构成:作为旋转轴的轴7、被设置于轴7的转子8、被设置于转子8上的多枚旋转圆板9、以及旋转圆筒(旋转体圆筒部)10等。另外，由轴7以及转子8构成转子部。
[0049]各旋转圆板9由呈圆板形状的圆板部件构成，该圆板部件相对于轴7的轴线垂直地呈放射状伸展。另外，旋转圆筒10由圆筒形状的圆筒部件构成，该圆筒部件与转子8的旋转轴线同心。
[0050]在轴7的轴线方向的中间位置上，设置有用于使轴7高速旋转的马达部20。更进一步，相对于轴7的马达部20，在吸气口 4侧以及排气口 6侧，安装有径向磁性轴承装置30、31，该径向磁性轴承装置30、31用于将轴7在径向方向上以非接触方式支承(轴支承)，在轴7的下端，设置有轴向磁性轴承装置40，该轴向磁性轴承装置40将轴7在轴线方向(轴向方向)上以非接触的方式支承(轴支承)。
[0051 ]在箱体的内周侧，形成有固定部(定子部)ο该固定部由设置于吸气口 4侧的多枚带螺旋状槽的固定圆板50等构成，该带螺旋状槽的固定圆板50上刻设有由峰部和谷部构成的螺旋状槽。
[0052]另外，在本实施方式中，采用在固定圆板上刻设螺旋状槽的结构(带螺旋状槽的固定圆板50)，但并不限于上述情况，只要满足下列要求即可:在上述旋转圆板9或者固定圆板中的至少某一个的缝隙对置表面上，刻设螺旋状槽流路。各带螺旋状槽的固定圆板50由圆板形状的圆板部件构成，该圆板部件相对于轴7的轴线垂直地呈放射状伸展。
[0053]各层的带螺旋状槽的固定圆板50，借助圆筒形状的间隔件60(定子部)，被相互隔开且被固定。图1的箭头方向表示气体的流动。
[0054]在西格班式分子栗I中，旋转圆板9与带螺旋状槽的固定圆板50被相互交错地配置，在轴线方向上形成了多层，但是为了满足真空栗所要求的排气性能，可以根据需要，设置任意数量的转子部件以及定子部件。
[0055]借助如上所述构成的西格班式分子栗I，进行真空室(未被图示)内的真空排气处理，前述真空室被配设于西格班式分子栗I中。
[0056]并且，上述涉及本发明的各实施方式的西格班式分子栗I，如图1所示，具有槽部900。
[0057](I1-2-1)第I实施方式
涉及本发明第I实施方式的西格班式分子栗I的西格班式分子栗部，作为一例，设计成以下结构:固定部(定子部)上形成有螺旋状槽，而旋转部(转子部)上没有形成螺旋状槽。
[0058]在本发明的第I实施方式中，在作为旋转部(转子部)的旋转圆板9的外径部，设置有槽部900。
[0059]图2是用于说明涉及本发明第I实施方式的旋转圆板9的图。如图2所示，本发明的第I实施方式中，旋转圆板9的外径设计成，与带螺旋状槽的固定圆板50的刻设有螺旋状槽的面的外径几乎相同。
[0060]图2(a)是从吸气口4侧观察图1的A-A’方向的情况下的旋转圆板9的剖视图，该图中也绘制有设置于该转圆板9的下层的带螺旋状槽的固定圆板50的一部分。
[0061]并且，在图2(a)中，被刻设于带螺旋状槽的固定圆板50的螺旋状槽用虚线表示。另夕卜，图中的实线箭头表示旋转圆板9的旋转方向，虚线箭头表示流路内的气体分子(气体)的流动。
[0062]图2(b)是图2(a)的B方向的向视图，图2(b)表示了带螺旋状槽的固定圆板50和形成有槽部900的旋转圆板9，该旋转圆板9以下述形态示出:被夹在该带螺旋状槽的固定圆板50的上游侦彳(吸气口4侧)的面和下游侧(排气口6侧)的面之间。另外，图中的实线箭头表示气体分子的流动。
[0063]图2(c)是说明槽部901的图，前述槽部901是使槽部900具有倾斜角度的构造，详细情况作为本第I实施方式的变形例在后面介绍。
[0064]图3是为了说明涉及本发明第I实施方式的槽部900的图，是西格班式排气机构(西格班式分子栗部)的局部放大图。
[0065]涉及本发明第I实施方式的旋转圆板9如图2(a)、图2(b)以及图3(a)所示，在旋转圆板9的外周部(外径部)上形成有槽部900。更详细地说，为了连通西格班式分子栗I的气体移送机构(西格班式分子栗部)的流路的上游侧和下游侧，在旋转圆板9的外径部上刻设槽部900，该槽900在轴向方向上连通旋转圆板9的西格班式分子栗上游区域的面(即吸气口侧的面)与西格班式分子栗下游区域的面(即排气口侧的面)。
[0066]借助具有形成有槽部900的旋转圆板9的结构，形成以下结构:即使将间隔件60与旋转圆板9所形成的外侧折返流路a(图1)的尺寸缩小，也能保证开口面积，使得西格班式分子栗的流路从上游侧至下游侧不会堵塞。
[0067]更为详细地说，气体分子能够通过形成有槽部900的空间，将其作为外侧折返流路a的一部分(S卩，作为折返流路而追加的流路)。
[0068]另一方面，旋转圆板9的外周部中没有形成槽部900的面与带螺旋状槽的固定圆板50相互作用，由此引起排气作用。
[0069]S卩，在从西格班式分子栗I的上游区域出口朝向下游区域出口的折返流路中，相比于没有形成槽部900的结构，能够将流路面积扩大槽部900的截面积的大小。并且，与增加的截面积相应地，能够减小外侧折返流路a的截面积。
[0070]根据上述结构，在本实施方式中，能够缩小间隔件60以及外壳2的外径，可以缩小部件的尺寸从而降低成本并且能够实现西格班式分子栗的小型化。
[0071]另外，优选地，根据下述比率适宜地设定槽部900的宽度和间距、开口率等，该比率是指作为外侧折返流路a必要的截面积与引起排气作用所必要的旋转圆板9上没有形成槽部900的部分之间的比率。
[0072]另外，如果压力升高，抵抗西格班式分子栗I的排气作用而逆流的气体分子会增加，因此，设置于排气口 6侧的槽部900需要如下设定:相比设置于吸气口 4侧的槽部900，缩小槽部900的圆周方向的宽度，减小进深(半径方向)，并且缩小间距，进而减小开口率。
[0073]在本发明的第I实施方式中，为了减小旋转圆板9赋予气体分子动量的牵引效果降低的可能性，以及，降低从下游部向上游部的逆流发生的可能性，优选地不要设置为下述结构:将槽部900向内侧(即，旋转圆板9的内径侧)过深地设置(切入深度过深)，或者相对于旋转圆板9的圆周，将槽部900的开口率设定得过高。
[0074]涉及本发明第I实施方式的槽部900的宽度以及进深(半径方向)，虽然优选为，根据设置槽部900的部位的压力条件以及主要的排气种类的特性，进行适宜的设置，但是至少为了确保牵引效果，如图3所示，槽部900的进深优选地设置为:相对于刻设在带螺旋状槽的固定圆板50的螺旋状槽部的半径方向尺寸宽度，槽部900的进深大小为30%以下，更优选为10%以下。
[0075]另外，如图3(b)所示，本发明的第I实施方式中，槽部900可以延伸至没有螺旋状槽的部分。
[0076](I1-2-1I)第I实施方式的变形例上述第I实施方式可以如下所述变形。
[0077]图2(c)是图2(a)的B方向的向视图，实线箭头表示气体分子的流动。
[0078]涉及本发明第I实施方式的变形例的构造中，如图2(c)所示，在旋转圆板9的外周部上设置有槽部901，该槽部901连通西格班式分子栗I的气体移送机构(西格班式分子栗部)的流路的上游侧与下游侧，更进一步，前述槽部901具有倾斜角度，该倾斜是向该旋转圆板9的旋转方向朝排气口 6侧倾斜的角度(S卩，与西格班式分子栗I的轴线方向形成既定的角度)。即，本变形例中，槽部具有倾斜角度(即，旋转圆板9的外径部上，轴向倾斜地设置槽部)这一点，是与第I实施方式的不同之处。
[0079]在本发明第一实施方式的变形例中，将形成于旋转圆板9的槽部(槽部900)，设置成具有斜面的槽部901，由此，能够对入射到该斜面上的气体分子施加向排气方向(下游的方向)更占优势的动量，使该气体分子反射、扩散。
[0080]结果是，西格班式分子栗I，能够更有效率地发挥排气功能。
[0081]如上所述，借助第I实施方式以及变形例的结构，能使以往不具备排气功能的、作为连接管路而设置的外侧折返流路发挥排气功能，因此，进一步提升了西格班式分子栗I的栗性能。
[0082](I1-3-1)第2实施方式
图4是表示涉及本发明第2实施方式的西格班式分子栗100的概略结构例的图，表示了西格班式分子栗100的轴线方向的剖视图。
[0083]另外，与图1相同的结构使用相同的附图标记，此处省略说明。
[0084]如图4所示，涉及本发明第2实施方式的西格班式分子栗100中，形成有槽部901和斜板70，前述槽部901和斜板70与西格班式分子栗100的轴线方向成既定的角度。
[0085]图5是说明涉及本发明第2实施方式的旋转圆板9的图。
[0086]图5(a)是将图4中A-A’方向从吸气口4侧观察的情况下的旋转圆板9的剖视图，在该图中，还绘制有设置于该旋转圆板9下层的带螺旋状槽的固定圆板50的一部分。并且，该带螺旋状槽的固定圆板50上刻设的螺旋状槽用虚线表示。另外，该图内，实线箭头表示旋转圆板9的旋转方向，虚线箭头表示流路内的气体分子(气体)的流动。
[0087]图5(b)是图5(a)中B方向的向视图，实线箭头表示气体分子的流动方向，虚线表示带螺旋状槽的固定圆板50。
[0088]图6(a)是说明本发明的第2实施方式的放大图。
[0089]涉及本发明的第2实施方式的西格班式分子栗100的西格班式分子栗部，作为一例，形成如下述结构:在固定部(定子部)形成螺旋状槽，在旋转部(转子部)没有形成螺旋状槽。
[0090]在涉及本发明的第2实施方式的西格班式分子栗100中，如图5(b)以及图6(a)所示，在没有形成螺旋状槽的旋转圆板9的外径部上，设置有槽部901，该槽部901与西格班式分子栗100的轴线方向成既定的角度。并且更进一步地，在形成有螺旋状槽的带螺旋状槽的固定圆板50中，在带螺旋状槽的固定圆板50的没有形成螺旋状槽的外径端部50a上，设置有斜板70，该斜板70具有与上述槽部901的倾斜方向相反(相对于西格班式分子栗100的轴线方向)的既定的角度。
[0091]更为详细地说，涉及本发明第2实施方式的斜板70是从间隔件60侧向旋转圆筒10侧突出的薄板状的部件，该斜板70被固定于带螺旋状槽的固定圆板50上，使得其在由配设于旋转圆板9的槽部901形成的流路的上下(吸气口 4侧与排气口 6侧)，与该旋转圆板9隔着间隙地设置(即，相对于槽部901，在西格班式分子栗的轴向上隔着既定间隙地被设置)。
[0092]另外，在本发明的第2实施方式中，采取了将斜板70设置在上游(吸气口4)侧与下游(排气口6)侧之间的结构，但是也可以是将斜板70设置于上游侧或者下游侧中的某一侧的结构。
[0093]总之，本发明的第2实施方式中，流通过气体移送机构(西格班式分子栗部)区域的气体分子，借助槽部901内部的空间(间隙)与斜板70的相互作用，被赋予朝向排气方向占优势的动量，同时，通过在外径侧折返时的流路(外侧折返流路a)，前述槽部901形成于旋转圆板9，前述斜板70被配置为具有与前述槽部901的倾斜角度在轴向上相反的倾斜角度。
[0094]借助上述结构，在涉及本发明第2实施方式的西格班式分子栗100中，在外侧折返流路a(与图1在相同位置。西格班式分子栗I的轴线方向的流路)中，借助西格班式分子栗10的气体移送机构，对已由槽部901赋予了在排气方向上占优势的动量的气体分子，能够进一步通过斜板70使气体分子向在排气方向上占优势的方向反射、扩散。
[0095]如上所述，在本发明的第2实施方式中，由于槽部901和斜板70能够带来相互增强的效果，能够更积极地防止动量的散失，因此，即使在外侧折返流路a(与图1相同位置)中，也能够不中断地连续地进行排气作用。
[0096](I1-3-1I)第2实施方式的变形例
前述第2实施方式中，采用了下述结构:在作为固定部(定子部)的固定圆板上形成有螺旋状的槽，但是也可以采用在旋转部(转子部)上形成螺旋状槽的结构。如图6(b)所示，在涉及本发明第2实施方式的变形例的西格班式分子栗100中，在形成有螺旋状槽的带螺旋状槽的旋转圆板90上，设置有与西格班式分子栗100的轴线方向成既定角度的槽部902。并且更进一步地，在没有形成螺旋状槽的固定圆板51的外径端部51a上，设置有斜板71，该斜板71具有与上述槽部902的倾斜角度方向相反(相对于西格班式分子栗100的轴线方向)的既定角度。
[0097]斜板71与前述第2实施方式相同，是薄板状的部件，被固定于固定圆板51上，使得该斜板71在带螺旋状槽的旋转圆板90的槽部902形成的流路的上下(吸气口 4侧与排气口 6侧)，与带螺旋状槽的旋转圆板90隔着间隙地被设置(S卩，相对于槽部902，在西格班式分子栗100的轴向上，隔着既定间隙地被设置)。
[0098]另外，在本发明第2实施方式的变形例中，如图6(b)所示，采用了如下述结构:将斜板71设置在上游(吸气口 4)侧的间隔件60与槽部902(带螺旋状槽的旋转圆板90 )之间，以及槽部902 (带螺旋状槽的旋转圆板90 )与下游(排气口 6)侧的间隔件60之间，但是也可以采用将斜板71设在上游侧或者下游侧中的某一侧的结构。
[0099]在本发明的第2实施方式的变形例中，气体分子在槽部902内的空间和斜板71的相互作用下，被附加以在排气方向上占优势的动量，同时，通过在外径侧折返的流路(外侧折返流路a)，该槽部902形成于带螺旋状槽的旋转圆板90上，该斜板71具有与槽部902所具有的倾斜角度在轴向上相反的倾斜角度。借助上述相互作用产生的增强效果，可以更积极地防止动量散失，在该外侧折返流路a中也可以不间断地连续地进行排气作用。
[0100]如上所述，借助第2实施方式以及变形例的结构，使以往作为没有排气作用的连接管路设置的外侧折返流路发挥排气作用，因此，西格班式分子栗100的栗性能得到进一步提升。
[0101]涉及本发明的各实施方式以及各变形例的槽部900(901、902)在西格班式分子栗(I，100)中也可以应用于以下圆板(如果是旋转部，则为旋转圆板9和带螺旋状槽的旋转圆板90，此外，如果是固定部，贝Ij为固定圆板51和带螺旋状槽的固定圆板50 )，该圆板配设在最上游的折返流路中或最下游的折返流路中，最上游的折返流路是指在其上侧不存在仅由西格班式排气机构组成的分子栗部的栗要素的折返流路，最下游的折返流路是指在其下侧不存在西格班式分子栗部的栗要素的折返流路，涉及本发明的各实施方式以及各变形例的槽部900(901、902)还可以关于与该任意一个圆板上形成的槽部相对应的斜板70(71)应用于最上游以及最下游。
[0102]本发明的各实施方式的各变形例中说明的槽部的倾斜角度(既定的角度)，如果将与西格班式分子栗(1，100)的轴线相垂直的方向作为水平基准，则优选朝向下方以5度至85度(俯角)构成。
[0103]另外，各个实施方式可以分别组合。
[0104]此外，前述的本发明的各实施方式，并不限于西格班式分子栗。也可以应用于下述的复合式涡轮分子栗(真空栗):具有西格班式分子栗部与涡轮分子栗部的复合式涡轮分子栗，具有西格班式分子栗部与螺纹槽式栗部的复合式涡轮分子栗，或者具有西格班式分子栗部、涡轮分子栗部和螺纹槽式栗部的复合式涡轮分子栗。
[0105]在具有涡轮分子栗部的复合式真空栗的情况下，虽然没有图示，但还具备旋转部，该旋转部由旋转轴以及固定于该旋转轴上的旋转体构成，在旋转体上，配设有多层的呈放射状设置的转子翼(动翼)。此外，具有固定部，该固定部具有多层的与转子翼相互交错设置的定子翼(静翼)。
[0106]在具有螺纹槽式栗部的复合式真空栗的情况下，虽没有图示，但具有气体移送机构，该气体移送机构还具备螺纹槽间隔件，该螺纹槽间隔件在与旋转圆筒对置的对置面上形成有螺旋状槽，隔着既定的空隙面对旋转圆筒的外周面，当旋转圆筒高速旋转时，气体就会伴随着旋转圆筒的旋转，在被螺纹槽(螺旋槽)引导的同时被向排气口侧送出。另外，为了减小气体向吸气口侧逆流的力量，上述空隙越小越好。
[0107]在具有涡轮分子栗部和螺纹槽式栗部的复合式真空栗的情况下，虽然没有图示，但具备气体移送机构，该气体移送机构还具备前述涡轮分子栗部与前述螺纹槽式栗部，使气体在涡轮分子栗部(第I气体移送机构)处被压缩后，在螺纹槽式栗部(第2气体移送机构)处被进一步压缩。
[0108]借助上述结构，涉及本发明各实施方式的西格班式分子栗(1、100)具有下述效果。
[0109](I)能够将形成于外径侧的、气体分子折返时的流路(外侧折返流路)处的损失降到最小，因此，可以构成效率良好的西格班式分子栗。
[0110](2)借助槽部(900、901、902)与斜板(70、71)，可以给排气作用带来相互增强的效果，因此，可以积极地防止分子气体的动量在外侧折返流路中散失，能够保证在该外侧折返流路中排气作用的连续性。
[0111]附图标记说明
I西格班式分子栗;2外壳;3基座;4吸气口 ；5凸缘部;6排气口；7轴;8转子;9旋转圆板；10旋转圆筒;20马达部;30径向磁性轴承装置;31径向磁性轴承装置;40轴向磁性轴承装置；50带螺旋状槽的固定圆板;50a外径端部;51固定圆板;5 Ia外径端部;60间隔件;70斜板;71斜板;90带螺旋状槽的旋转圆板；100西格班式分子栗;900槽部;901槽部;902槽部；1000西格班式分子栗(现有技术);5000固定圆板(现有技术);9000旋转圆板(现有技术)。
【主权项】
1.一种真空排气机构，具备外包装体、旋转轴、旋转体部件、固定圆板状部、间隔件部，其中前述外包装体形成有吸气口与排气口，前述旋转轴被前述外包装体包含在内，旋转自如地被支承，前述旋转体部件具有旋转圆板状部，该旋转圆板状部配设在前述旋转轴上或者圆筒体的外周面上，前述圆筒体配设在前述旋转轴上，前述固定圆板状部与前述旋转圆板状部同心设置，且与前述旋转圆板状部隔着间隙在轴向上对置，前述间隔件部与前述固定圆板状部分体形成或者与前述固定圆板状部一体形成，并固定该固定圆板状部，所述真空排气机构借助前述旋转圆板状部与前述固定圆板状部的相互作用，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送， 其特征在于， 前述旋转圆板状部或者前述固定圆板状部中的至少一个，在前述轴向上的对置面的至少一部分上配设有具有谷部和峰部的螺旋状槽， 前述旋转圆板状部在外周部的至少一部分上配设有槽部，该槽部连通该旋转圆板状部的前述吸气口侧的面与前述排气口侧的面。2.如权利要求1所述的真空排气机构，其特征在于，前述槽部被设置为，相对于前述旋转圆板状部的中心轴，具有向前述真空排气机构的排气方向倾斜的倾斜角度。3.如权利要求2所述的真空排气机构，其特征在于，在前述固定圆板状部或者前述间隔件部的至少一个上，设置有斜板，该斜板与前述槽部的前述吸气口侧开口端或者前述排气口侧开口端中的至少某一个相对置， 前述斜板被设置为，相对于前述旋转圆板状部的中心轴，具有向前述槽部的前述倾斜角度的反方向倾斜的倾斜角度。4.一种复合式真空栗，其特征在于，由西格班式排气机构部与螺纹槽式分子栗机构部复合构成， 前述西格班式真空排气机构部包括如权利要求1、2或3所述的真空排气机构， 前述螺纹槽式分子栗机构是真空排气机构，在固定部与圆筒体的外周面相对置的对置面上的至少一部分上，具有螺纹槽，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送，前述固定部设置在前述外包装体的内侧，前述圆筒体设置于前述旋转轴。5.一种复合式真空栗，其特征在于，由西格班式排气机构部与涡轮分子栗机构部复合构成， 前述西格班式真空排气机构部包括如权利要求1、2或3所述的真空排气机构， 前述涡轮分子栗机构部是真空排气机构，具备旋转翼与固定翼，前述旋转翼呈放射状地设置于前述旋转轴或者圆筒体的外周面，前述圆筒体配设于前述旋转轴，前述固定翼与前述旋转翼隔着既定间隔地配置，借助前述旋转翼与前述固定翼的相互作用，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。6.一种复合式真空栗，其特征在于，由西格班式排气机构部、螺纹槽式分子栗机构部、涡轮分子栗机构部复合构成， 前述西格班式真空排气机构部包括如权利要求1、2或3所述的真空排气机构， 前述螺纹槽式分子栗机构在固定部与圆筒体的外周面相对置的对置面上的至少一部分上具有螺纹槽，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送，前述固定部设置在前述外包装体的内侧，前述圆筒体设置于前述旋转轴， 前述涡轮分子栗机构部是真空排气机构，具备旋转翼与固定翼，前述旋转翼呈放射状地设置于前述旋转轴或者圆筒体的外周面，前述圆筒体配设于前述旋转轴，前述固定翼与前述旋转翼隔着既定间隔地配置，借助前述旋转翼与前述固定翼的相互作用，将从前述吸气口侧吸入的气体向前述排气口侧移送。7.如权利要求1、2或3所述的旋转体部件，具有前述旋转轴与设置于前述旋转轴的旋转圆板状部，是真空栗中使用的旋转体部件， 前述旋转体部件的特征在于，前述旋转圆板状部在外周部的至少一部分上设置有槽部，该槽部连通该旋转圆板状部的前述真空栗的吸气口侧的面和排气口侧的面。8.如权利要求7所述的旋转体部件，其特征在于，前述旋转板状部在前述旋转板状部的前述真空栗的吸气口侧的面和排气口侧的面中的至少一个面的至少一部分上，配设有具有谷部和峰部的螺旋状槽。9.如权利要求7或8所述的旋转体部件，其特征在于，所述槽部配设成，相对于前述旋转圆板状部的中心轴具有既定的角度。10.一种旋转体部件，被用在具有吸气口和排气口的真空栗中，具有旋转圆板状部，其特征在于， 前述旋转圆板状部或者固定圆板状部中的至少一个，在轴向的对置面的至少一部分上设置有具有谷部和峰部的螺旋状槽，前述固定圆板状部与前述旋转圆板状部之间隔着间隙在轴向上对置， 前述旋转圆板状部在外周部的至少一部分上具有槽部，该槽部连通前述旋转圆板状部的前述吸气口侧的面与前述排气口侧的面。11.用于权利要求1至3中任一项所述的真空排气机构的旋转体部件。
【文档编号】F04D19/04GK105829729SQ201480069353
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年10月29日
【发明人】野中学, 桦泽刚志
【申请人】埃地沃兹日本有限公司