[发明专利]涡轮分子泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮分子泵。

背景技术

涡轮分子泵使用结合转子和定子的涡轮叶片进行操作，以通过抽空而产生真空。涡轮叶片绕旋转轴呈放射状地形成，使得周向速度在叶片的基部与叶片的尖端部之间不同。鉴于此，对设计进行优化，使得在叶片基部与叶片尖端之间的中间点处由叶片角和叶片间距限定的性能实现目标性能。

然而，如果涡轮叶片如先前那样被构造成平坦板，则在位于比中间点更远的点处，开口率的增加变得比周向速度的增加大。与中间点处的效果相比，这提高了反流效果。而破坏了最佳设计。对于本说明书，当从涡轮叶片的轴向向下观察时，可以看到的相反侧的比率被称作开口率。

鉴于此，已提出扭转叶片，其中，涡轮叶片的叶片角从叶片基部朝叶片尖端逐渐减小，以防止外叶片处的开口率增大(例如参照专利文献1)。

专利文献1：未审查专利申请公报02-61387

发明内容

本发明将要解决的问题

然而，对于前述的扭转叶片，由于在从叶片的中间区域至叶片的外尖端的区域中将叶片角设定为最佳，因此，在其中改变叶片角从而叶片角从叶片基部向叶片尖端逐渐变小的涡轮叶片的情况下，在其中周向速度小的基部处的叶片角变得太大，这增大了反流对排气性能的影响。特别是在伴随高流速排气的情况下，当分子流靠近中介质流时，因反流引起的排气性能的下降变得明显。

解决所述问题的方案

根据本发明的涡轮分子泵包括交替地布置的转子和定子的多个节段，所述转子包括多个从旋转体呈放射状地延伸的叶片，所述定子包括多个朝所述旋转体的旋转轴呈放射状地延伸的叶片，其中，设置在所述转子或所述定子中的至少一个上的所述叶片形成为扭转叶片，通过其中将从所述旋转轴的半径作为变量的方程式来设定所述叶片的叶片角，并且所述叶片角的所述方程式包括第一方程式和第二方程式，所述第一方程式为位于预定半径外的每个叶片提供最佳角度，所述第二方程式提供抑制气体分子在所述预定半径内的反流的叶片角。

在根据本发明的涡轮分子泵的情况下，所述第一方程式中的所述叶片角α满足条件α_out≤α≤α_b，所述第二方程式中的所述叶片角α满足条件α_b≥α≥α_in，其中，α_b是在所述预定半径处的叶片角，α_in是在所述叶片的最内周处的叶片角，α_out是在所述叶片的最外周处的叶片角。另外，所述式1或式2中的至少任一个包括多个方程式。

另外，涉及叶片角α的所述第一方程式被设定成α＝α_out(α_b-α_out)·(D/G_bout)，涉及叶片角α的所述第二方程式被设定成α＝α_in(α_b-α_in)·(G-D)/G_bin，其中，α_b是在预定半径处的叶片角，α_in是在所述叶片的最内周处的叶片角，α_out是在所述叶片的最外周处的叶片角，D是距所述叶片最外周的距离，G是所述叶片的长度，G_bout是从所述叶片的最外周到所述预定半径的长度，G_bin是从所述叶片的最内周到所述预定半径的长度。

在根据本发明的不同模式的涡轮分子泵中，该涡轮分子泵包括交替地布置的转子和定子的多个节段，所述转子包括多个从旋转体呈放射状地延伸的叶片，所述定子包括多个朝所述旋转体的旋转轴呈放射状地延伸的叶片，其中，所述叶片是扭转叶片，该扭转叶片的叶片角α在预定半径外满足条件“α_out≤α≤α_b”，并且在所述预定半径内满足条件α_b≥α≥α_in，其中，α_b是在所述预定半径处的叶片角，α_in是在所述叶片的最内周处的叶片角，α_out是在所述叶片的最外周处的叶片角。

在根据本发明的涡轮分子泵的情况下，所述转子的所述叶片可以形成为满足方程式{Sx-(H/tan αx)}/2≥{Sy-(H/tan αy)}/2，其中Sx和αx分别表示在距叶片的最外周任意距离处叶片的叶片间距和叶片角，Sy和αy分别表示在比所述任意距离小的距离处的叶片间距和叶片角，H表示叶片的轴向高度。