特許 7192660 真空ポンプおよびリークディテクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】真空ポンプおよびリークディテクタ

(51)【国際特許分類】

   F04D 19/04 20060101AFI20221213BHJP

   G01M 3/20 20060101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

F04D19/04 D

G01M3/20 D

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2019101624

(22)【出願日】2019-05-30

(65)【公開番号】P2020197127

(43)【公開日】2020-12-10

【審査請求日】2021-10-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】眞鍋 雅嗣

【審査官】所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－２６５４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０６６７１５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １９／０４

Ｇ０１Ｍ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リング状に形成された積層部と前記積層部の外周側に放射状に形成されたタービン翼とを有するロータ翼段が複数積層されるポンプロータ部と、
積層された複数の前記ロータ翼段の積層部の内周面が固定されるロータ軸と、
前記ロータ軸と前記積層部との間の隙間空間と前記タービン翼が配置されているポンプ排気通路とを連通し、前記隙間空間内の気体を、前記ポンプ排気通路を介して排気させる連通路と、
軸方向に隣接する一対の前記ロータ翼段の積層部に挟持されるスペーサと
を備え、
前記連通路は、前記積層部に対向する前記スペーサの表裏面の少なくとも一方に形成されている、真空ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空ポンプおよびリークディテクタに関する。

【背景技術】

【0002】

ターボ分子ポンプは、複数のロータ翼段と複数のステータ翼段とが交互に配置されている。特許文献１に記載のターボ分子ポンプでは、複数のロータ翼が形成されたロータディスクを複数段有し、各ロータディスクは積層されるようにシャフトに固定されている。各ロータディスクとシャフトとは、回転による遠心力や高温時の熱膨張によって緩んだり、外れたりしてしまうことがないように、嵌め合い方式等により強固に固定されている。

【0003】

複数段のロータディスクを積み重ねてシャフトに固定する場合、組立性向上を図るために、ロータディスクの積み重ね面に面取りやガイドを設けている。面取りを設けることでバリ等の挟み込みが防止され、積層されたロータディスクの積み重ね面同士が密着し、シャフトに対するロータディスクの傾き等を防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１４５９１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ロータディスクの面取り部分とシャフトの外周面との間に密閉空間が形成され、その密閉空間に気体（例えば、空気）が閉じ込められる場合がある。そのため、ターボ分子ポンプを駆動してポンプが取り付けられたチャンバの真空排気を行うと、密閉空間に閉じ込められた気体が積層面を通って徐々に漏れ出すスローリークが発生し易い。その結果、チャンバが高真空状態に到達するまでに長時間を要したり、気体成分の分圧が十分に下がるのに時間を要したりするという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の好ましい態様による真空ポンプは、リング状に形成された積層部と前記積層部の外周側に放射状に形成されたタービン翼とを有するロータ翼段が複数積層されるポンプロータ部と、積層された複数の前記ロータ翼段の積層部の内周面が固定されるロータ軸と、前記ロータ軸と前記積層部との間の隙間空間と前記タービン翼が配置されているポンプ排気通路とを連通し、前記隙間空間内の気体を、前記ポンプ排気通路を介して排気させる連通路と、を備える。
さらに好ましい態様では、前記隙間空間は、前記積層部の内周の面取り部と前記ロータ軸の外周面とで囲まれた空間である。
さらに好ましい態様では、前記連通路は、前記積層部の積層面に形成されている
さらに好ましい態様では、軸方向に隣接する一対の前記ロータ翼段の積層部に挟持されるスペーサをさらに備え、前記連通路は、前記積層部に対向する前記スペーサの表裏面の少なくとも一方に形成されている。
さらに好ましい態様では、前記連通路は、前記積層部のロータ軸固定側から前記積層部の径方向外側へ貫通する溝である。
さらに好ましい態様では、前記積層部は前記ロータ軸に対してしまり嵌めで固定されている
本発明の好ましい態様によるリークディテクタは、リーク検査用ガスを検出する分析管と、前記分析管を真空排気する上記真空ポンプとを備え、被試験体からリークしたリーク検査用ガスを前記分析管に導入して、前記被試験体のリーク量を測定する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、真空ポンプ内におけるスローリークの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施の形態の真空ポンプの構成を示す断面図である。

【図2】図２は、シャフトに固定されたロータディスクの断面図である。

【図3】図３は、ロータディスクを吸気口側から見た図である。

【図4】図４は、比較例を示す図である。

【図5】図５は、変形例１を示す断面図である。

【図6】図６は、スペーサディスクを示す図である。

【図7】図７は、積層部の一部にスペーサディスクを配置した場合を示す図である。

【図8】図８は、変形例２を示す断面図である。

【図9】図９は、変形例３を示す断面図である。

【図10】図１０は、変形例４を示す図である。

【図11】図１１は、リークディテクタの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本実施の形態の真空ポンプの構成を説明する図であり、ターボ分子ポンプ１の断面図である。図１に示すターボ分子ポンプ１は、不図示の制御装置によって駆動制御される。ターボ分子ポンプ１は、タービン翼を備えたターボポンプ部Ｐ１と、螺旋型の溝を備えたHolweckポンプ部Ｐ２とを備えている。

【0010】

ターボポンプ部Ｐ１は、タービン翼が形成された複数のロータディスク３０ａ，３０ｂを備えるポンプロータ部３０と、タービン翼が形成された複数のステータ翼段４０ａ，４０ｂを備えるポンプステータ部４０とで構成されている。ロータディスク３０ａ，３０ｂとステータ翼段４０ａ，４０ｂとは、ポンプ軸方向に沿って交互に配置されている。図１に示す例では、ポンプロータ部３０は、排気上流側に設けられた３段のロータディスク３０ａと、排気下流側に設けられた３段のロータディスク３０ｂとで構成されている。同様に、ポンプステータ部４０は、排気上流側に設けられた３段のステータ翼段４０ａと、排気下流側に設けられた３段のステータ翼段４０ｂとで構成されている。６つのステータ翼段４０ａ，４０ｂは、複数のスペーサリング４１によって保持されている。

【0011】

積層された複数のロータディスク３０ａ，３０ｂから成るポンプロータ部３０は、積層部分を貫通するシャフト１０に固定されている。ロータディスク３０ａ，３０ｂは、回転による遠心力や高温時の熱膨張によって、緩んだり外れたりしないように、シャフト１０に強固に固定されている。固定方法としては、加熱したロータディスク３０ａ，３０ｂにシャフト１０を差し込んで固定する焼き嵌め方式や、液体窒素などを用いて冷却したシャフト１０をロータディスク３０ａ，３０ｂに差し込んで固定する冷やし嵌め方式や、加熱および冷却の両方を用いる嵌め合い方式などがある。

【0012】

ターボポンプ部Ｐ１の下流側に設けられたHolweckポンプ部Ｐ２は、シャフト１０に固定された一対の回転円筒部３１ａ，３１ｂと、ベース２側に配置された一対のステータ円筒部４２ａ，４２ｂとで構成されている。

【0013】

シャフト１０は、永久磁石磁気軸受６とメカニカルベアリング８とにより回転自在に支持され、モータ４によって回転駆動される。メカニカルベアリング８は、ベース２に設けられたベアリングホルダ２１によって保持されている。永久磁石磁気軸受６は、回転側永久磁石６ａと固定側永久磁石６ｂとを備えている。回転側永久磁石６ａは、シャフト１０に固定される。固定側永久磁石６ｂは、ポンプケーシング５に固定されるホルダ５０に装着されている。ホルダ５０にはメカニカルベアリング９が保持されている。

【0014】

メカニカルベアリング９は、シャフト上部のラジアル方向の振れを制限するベアリングとして機能するものである。シャフト１０は、モータ４が定常回転している状態ではメカニカルベアリング９と接触することなく回転し、大外乱が加わった場合や、回転の加速時または減速時にシャフト１０の振れ回りが大きくなった場合には、メカニカルベアリング９の内輪に接触する。

【0015】

図２、３はロータディスク３０ａ，３０ｂを説明する図である。図２は、シャフト１０に固定されたロータディスク３０ａ，３０ｂの断面図である。図３は、ロータディスク３０ｂを吸気口側から見た図である。ロータディスク３０ａ，３０ｂは、ディスク中央部に形成された積層領域であってシャフト１０に固定される積層部３００と、平板状のリング部３０１と、リング部３０１の外周から放射状に形成されたタービン翼３０２とを備えている。図３に示すように、積層部３００の吸気口側端面には、積層部３００の内外周に貫通するガス抜き用溝３１３が、１８０度ピッチで２つ形成されている。
図２に示す最下段のロータディスク３０ｂＬには、積層部３００の排気口側端面にもガス抜き用溝３１３が設けられている。

【0016】

複数のロータディスク３０ａ，３０ｂは積層部３００が積層された状態でシャフト１０に固定されている。前述したように、積層時に積層部３００の端面にバリ等が挟み込まれないように、積層部３００の内周および外周の角部は面取り処理が施されている。そのため、図２に示すように、積層部３００の上下端面が密着するように複数のロータディスク３０ａ，３０ｂが積層されると、積層部３００の面取り部分の面３１１，３１２とシャフト１０の外周面１００とで囲まれた隙間空間（以下では、ガス溜まり空間と称す）Ａに気体が閉じ込められた状態となる。また、最下段のロータディスク３０ｂに関しては、積層部３００の面取り部分の面３１１とシャフト１０との間にガス溜まり空間Ａが形成される。

【0017】

ガス抜き用溝３１３は積層部３００の内外周に貫通しているので、ガス溜まり空間Ａは、ガス抜き用溝３１３を介して積層部３００の外周側空間Ｃと連通している。この外周側空間Ｃはロータディスク３０ａ，３０ｂのタービン翼３０２とステータ翼段４０ａ，４０ｂとが配置されるポンプ排気通路であり、以下では外周側空間Ｃをポンプ排気通路Ｃと呼ぶことにする。すなわち、ガス抜き用溝３１３は、ガス溜まり空間Ａと積層部３００のポンプ排気通路Ｃとを連通するガス抜き用の連通路として機能する。

【0018】

図４は、比較例としてガス抜き用溝３１３を設けないロータディスク３０ａ，３０ｂ（３０ｂＬ）を示したものである。比較例の場合には、符号Ｂで示す部分において積層部３００の端面同士が全周に亘って密着している。しかしながら、現実的には理想的な密着状態にはなっておらず、端面のうねりや僅かな傷等によって、積層部３００を内外に連通するコンダクタンスの非常に小さなスローリーク通路が形成されている。そのため、積層部３００の外周側空間が真空状態になると、上述のスローリーク通路を通ってガス溜まり空間Ａに閉じ込められた気体が、非常にゆっくりと長時間をかけて外周側空間（すなわち、ポンプ排気通路Ｃ）に漏れ出すことになる。

【0019】

例えば、質量分析装置やリークディテクタに比較例のような構造のターボ分子ポンプを使用した場合、真空引きの度にガス溜まり空間Ａの気体が漏れ出てくる。質量分析装置やリークディテクタでは高い真空度が求められるが、ガス溜まり空間Ａから漏れ出る気体の影響で、装置の仕様圧力状態に達しなかったり、仕様圧力状態に達するまでの時間が非常に長くなったりする。また、漏れ出る気体が、質量分析結果やリーク検査結果に悪影響を及ぼすおそれがある。

【0020】

一方、本実施の形態では、図２、３に示すようにガス抜き用溝３１３を形成しているので、ポンプ排気に伴い積層部３００の外周側のポンプ排気通路Ｃが真空状態になると、ガス溜まり空間Ａの気体がガス抜き用溝３１３を介してポンプ排気通路Ｃに速やかに漏れ出ることになる。例えば、ポンプ動作開始後5分以内にガス溜まり空間Ａが真空状態となる。そのため、ガス溜まり空間Ａの気体が装置の真空状態に影響を及ぼすことがない。積層部３００の外周側空間が真空状態になった場合のガス溜まり空間Ａの気体の抜けやすさは、ガス抜き用溝３１３のコンダクタンスに依存する。よって、ガス抜き用溝３１３の溝長さおよび溝断面積や溝数は、必要なコンダクタンスが得られるように適宜設定される。例えば、溝断面の幅寸法および深さ寸法が０．５ｍｍ以上あれば、ガス抜きに十分なコンダクタンスが得られる。

【0021】

積層部３００の上側（吸気口側）および下側の端面のいずれにガス抜き用溝３１３を形成するかについては、複数のガス溜まり空間Ａの各々に対して、ガス溜まり空間Ａに連通するガス抜き用溝３１３が少なくとも一つ設けられるように構成されていれば良い。なお、上述したように、最下段のロータディスク３０ｂＬに関しては、積層部３００の下側端面がシャフト１０の段差部１０ａに当接するので、下側端面にはガス抜き用溝３１３が必ず形成されている。

【0022】

（変形例１）
図５，６は、本実施の形態の変形例１を示す図である。変形例１では、複数のロータディスク３０ａ，３０ｂは、図５に示すようにスペーサディスク３２を介して積層され、シャフト１０に固定されている。複数のロータディスクを積層する構成では、排気特性の異なる複数種類のロータディスクを組み合わせて用いることが多く、組み合わせを変更する場合を考慮して高さ調整用のスペーサディスク３２を用いる場合がある。

【0023】

一般的に、スペーサディスク３２の角部にも面取り処理が施されており、ロータディスク３０ａ，３０ｂの面３１１とスペーサディスク３２の面３２１とシャフト１０の外周面１００とで囲まれたガス溜まり空間Ａ、および、ロータディスク３０ａ，３０ｂの面３１４とスペーサディスク３２の面３２２とシャフト１０の外周面１００とで囲まれたガス溜まり空間Ａが形成される。また、最下段のロータディスク３０ｂに関しても、積層部３００の面取り部分の面３１１とシャフト１０との間にガス溜まり空間Ａが形成される。

【0024】

変形例１では、スペーサディスク３２の軸方向両端面に、ガス抜き用溝３２３がそれぞれ形成されている。図６に示すように、ガス抜き用溝３２３は片面に２か所設けられており、バランスを考慮して、表面側のガス抜き用溝３２３に対して裏面側のガス抜き用溝３２３を９０度ピッチだけずらして形成している。なお、図５に示す例では、最下段のロータディスク３０ｂＬは、図２の場合と同様に積層部３００の下側端面がシャフト１０の段差部１０ａに当接しているので、上下端面にはガス抜き用溝３１３がそれぞれ形成されている。積層部３００の外周側空間が真空状態になると、ガス溜まり空間Ａの気体がガス抜き用溝３１３，３２３を介して速やかに排気されることになる。

【0025】

スペーサディスク３２の熱膨張率がロータディスク３０ａ，３０ｂ（３０ｂＬ）と異なっていると、温度上昇した場合に当接面に応力が発生するので、スペーサディスク３２とロータディスク３０ａ，３０ｂ（３０ｂＬ）とを同じ材質で形成するのが好ましい。なお、ロータディスク３０ａ，３０ｂ（３０ｂＬ）の場合にはタービン翼３０２が放射状に形成されているので、タービン翼３０２にかかる遠心力によってガス抜き用溝３１３の部分に応力が発生し易い。一方、スペーサディスク３２はロータディスク３０ａ，３０ｂ（３０ｂＬ）に比べて径が小さく、タービン翼３０２も設けられていないので、ガス抜き用溝３２３の部分に発生する応力は、ロータディスク３０ａ，３０ｂ（３０ｂＬ）の積層部３００に形成されたガス抜き用溝３１３における応力よりも小さく抑えられる。

【0026】

なお、図５に示す例では、スペーサディスク３２を隣り合うロータディスク３０ａ，３０ｂ（３０ｂＬ）間の全てに配置したが、図７に示すように一部にのみスペーサディスク３２を配置するようにしても良い。スペーサディスク３２が設けられていないロータディスク３０ａ，３０ｂ（３０ｂＬ）間においては、積層部３００の対向面の少なくとも一方にガス抜き用溝３１３が形成されている。すなわち、各ガス溜まり空間Ａのそれぞれにガス抜き用溝３１３または３２３が配置されるように構成されている。なお、図７に示すスペーサディスク３２の場合、下側の積層部３００にガス抜き用溝３１３が形成されているので、ガス抜き用溝３２３をスペーサディスク３２の上面だけに形成するようにしても良い。

【0027】

（変形例２）
図８は、本実施の形態の変形例２を示す図である。変形例２では、シャフト１０の外周面１００に、シャフト１０の軸方向に沿って延在するガス抜き用溝１０２が少なくとも１本形成されている。ガス抜き用溝１０２は、複数のガス溜まり空間Ａのそれぞれに連通すると共に、最下段のロータディスク３０ｂＬの積層部３００に形成されたガス抜き用溝３１３を介して、積層部３００の外周側空間（すなわち、ポンプ排気通路）に連通している。各ガス溜まり空間Ａに閉じ込められた気体は、連通しているガス抜き用溝１０２およびガス抜き用溝３１３を介して排気される。なお、ガス抜き用溝３１３を設けるロータディスクは最下段のロータディスク３０ｂＬに限定されず、ロータディスク３０ａ，３０ｂ，３０ｂＬの少なくともいずれか一つに設けられていれば良く、同様の効果を奏する。

【0028】

また、ロータディスク３０ａ，３０ｂ，３０ｂＬの積層部３００にガス抜き用溝３１３を形成する代わりに、積層部３００が当接するシャフト１０の段差部１０ａの上面に、ガス抜き用溝を径方向に沿って形成しても良い。

【0029】

（変形例３）
図９は、本実施の形態の変形例３を示す図である。変形例３では、６段あるロータディスク３０ａ，３０ｂの内、排気上流側の３段のロータディスク３０ａを一体に形成して一つの第１ロータ翼段３Ａとし、排気下流側の３段のロータディスク３０ｂを一体に形成して一つの第２ロータ翼段３Ｂとした。各ロータ翼段３Ａ，３Ｂは、積層部３００と、３段のリング部３０１と、各リング部３０１から放射状に形成されたタービン翼３０２とをそれぞれ備えている。

【0030】

積層部３００の両端面の少なくとも一方には、ガス抜き用溝３１３が形成されている。図９に示す例では、ロータ翼段３Ａ，３Ｂの積層部３００の下側端面にガス抜き用溝３１３が形成されている。そのため、積層部３００とシャフト１０との間に形成されるガス溜まり空間Ａに閉じ込められた気体は、ガス抜き用溝３１３を介して排気されることになる。

【0031】

（変形例４）
図１０は、本実施の形態の変形例４を示す図である。図２，３に示す例では、ロータディスク３０ａ，３０ｂの積層部３００の端面にガス抜き用溝３１３を形成して、ガス抜き用の連通路が形成されるようにした。変形例４では、積層部３００の一方の端面３００ａ（図１０では吸気口側の面）に、高さの等しい凸部３００ｂを複数形成する。積層部３００の他方の端面は平面状になっている。

【0032】

複数のロータディスク３０ａ，３０ｂが積層されると積層部３００が互いに接触し、積層部３００の吸気口側の端面３００ａに形成された凸部３００ｂの頂面と、吸気口側に隣接する積層部３００の裏面とが接触する。その結果、端面３００ａが設けられている領域が隙間領域となり、その隙間領域は積層部３００の内周側と外周側とを連通する連通路として機能する。

【0033】

（リークディテクタの概略構成）
上述したように、ターボ分子ポンプ１では、ガス溜まり空間Ａに閉じ込められた気体を、連通路（例えば、ガス抜き用溝３１３）を介して素早く排気できるので、高真空環境を必要とする質量分析装置やリークディテクタの真空ポンプとして適している。図１１はリークディテクタの一例を示す図であり、リークディテクタの概略構成を示す。
図１１に示すリークディテクタ１は逆拡散測定法によりキャリアガス（リーク検査用ガス）を検出するものであり、ターボポンプ部Ｐ１を上流側へと逆拡散したキャリアガスを分析管６０３で検出してリーク量を求める。

【0034】

リーク検査が行われる被検体（不図示）は、リークディテクタ６０のテストポート６０１に取り付けられる。テストポート６０１が設けられた配管６０５は、粗引きバルブＶ１を介して粗引きポンプ６０２に接続されている。粗引きポンプ６０２には、例えば、油回転ポンプ等が用いられる。

【0035】

分析管６０３は、ターボポンプ部Ｐ１とHolweckポンプ部Ｐ２とを備えたターボ分子ポンプ１により排気される。粗引きポンプ６０２はフォアラインバルブＶ２を介してターボ分子ポンプ１に接続されており、ターボ分子ポンプ１のバックポンプとしても用いられている。配管６０５は、テストバルブＶ４を介してターボポンプ部Ｐ１の背圧側、すなわち、ターボポンプ部Ｐ１とHolweckポンプ部Ｐ２との間に接続されている。配管６０５には校正用バルブＶ３およびベントバルブＶ５も設けられており、校正用バルブＶ３に校正用標準リーク６０６が着脱可能に接続されている。配管６０５内の圧力は、圧力計６０４により検出される。

【0036】

リークディテクタ６０を起動すると、粗引きポンプ６０２、ターボ分子ポンプ１および分析管６０３が起動される。バルブＶ２は開状態とされ、その他のバルブＶ１，Ｖ３～Ｖ５は閉状態とされる。分析管６０３内をターボ分子ポンプ１、粗引きポンプ６０２の直列構成で所定のバックグランド値（真空度）になるまで排気する。

【0037】

（校正作業）
テストポート６０１に蓋をした後に、粗引きバルブＶ１が開かれて配管６０５が粗引きポンプ６０２により排気される。配管６０５内が所定圧力となったならば、粗引きバルブＶ１を閉じた後にテストバルブＶ４および校正用バルブＶ３を開く。その結果、校正用標準リーク６０６内の校正用キャリアガス（例えば、ヘリウムガス）が配管６０５へと流出し、テストバルブＶ４を介してターボポンプ部Ｐ１の背圧側に達し、校正が行われる。

【0038】

（リーク検査）
パッケージのような小さな容器（被試験体）のリーク検査をする場合を例に説明する。被試験体にはＨｅガス等のキャリアガスが充填される。テストポート６０１にキャリアガスが充填された被試験体を収めたならば、テストポート６０１の蓋を閉めて検査を開始する。粗引きバルブＶ１が開かれて配管６０５が粗引きポンプ６０２により排気される。配管６０５内が所定圧力となったならば、粗引きバルブＶ１を閉じた後にテストバルブＶ４を開く。被試験体からリークしたキャリアガスはテストバルブＶ４を介してターボポンプ部Ｐ１の背圧側に達し、分析管６０３により検出されてリーク量が測定される。

【0039】

本実施の形態のターボ分子ポンプ１は、上述したように、ガス溜まり空間Ａ内に閉じ込められた気体を速やかに排気されるので、ガス溜まり空間Ａ内に閉じ込められた気体の分析管６０３におけるキャリアガス検出への悪影響を防止することができる。

【0040】

上述した複数の例示的な実施の形態および変形例は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0041】

［１］一態様に係る真空ポンプは、リング状に形成された積層部と前記積層部の外周側に放射状に形成されたタービン翼とを有するロータ翼段が複数積層されるポンプロータ部と、積層された複数の前記ロータ翼段の積層部の内周面が固定されるロータ軸と、前記ロータ軸と前記積層部との間の隙間空間と前記タービン翼が配置されているポンプ排気通路とを連通し、前記隙間空間内の気体を、前記ポンプ排気通路を介して排気させる連通路と、を備える。

【0042】

例えば、図２に示すように、シャフト１０と積層部３００との間の隙間空間（すなわち、ガス溜まり空間Ａ）とタービン翼３０２が配置されているポンプ排気通路Ｃとを連通する連通路（すなわち、スガス抜き用溝３１３）を設けることで、積層部３００とシャフト１０との間に形成されるガス溜まり空間Ａに閉じ込められた気体を、連通路を介して素早く排気することができる。その結果、従来のようなスローリークを防止することができる。

【0043】

［２］上記［１］に記載の真空ポンプにおいて、前記隙間空間は、例えば、前記積層部の内周の面取り部と前記ロータ軸の外周面とで囲まれた空間である。

【0044】

［３］上記［１］または［２］に記載の真空ポンプにおいて、前記連通路は、前記積層部の積層面に形成されている。例えば、図２に示すように、前記隙間空間（すなわち、ガス溜まり空間Ａ）と前記ポンプ排気通路とを連通する連通路として、ガス抜き用溝３１３を積層部３００の積層面に形成することで、ガス溜まり空間Ａに閉じ込められた気体を、ガス抜き用溝３１３を介して素早く排気することができる。

【0045】

［４］上記［１］に記載の真空ポンプにおいて、軸方向に隣接する一対の前記ロータ翼段の積層部に挟持されるスペーサをさらに備え、前記連通路は、前記積層部に対向する前記スペーサの表裏面の少なくとも一方に形成されている。例えば、図５に示すように、一対のロータディスク３０ｂの間にスペーサディスク３２を挟持し、そのスペーサディスク３２の表裏面の少なくとも一方に連通路であるガス抜き用溝３２３を形成することで、ガス溜まり空間Ａに閉じ込められた気体を、ガス抜き用溝３２３を介して素早く排気することができる。

【0046】

［５］上記［２］から［４］までのいずれかに記載の真空ポンプにおいて、前記連通路は、前記積層部のロータ軸固定側から前記積層部の径方向外側へ貫通する溝である。例えば、図２に示すように、積層部３００のロータ軸固定側から径方向外側へ貫通するガス抜き用溝３１３を連通路としても良く、溝加工により連通路が形成できるので、低コストで対応することができる。

【0047】

［６］上記［１］から［５］までのいずれかに記載の真空ポンプにおいて、前記積層部は前記ロータ軸に対してしまり嵌めで固定されている。しまり嵌めで固定することで、ロータ翼段をロータ軸に強固に固定することができる。

【0048】

［７］一態様に係るリークディテクタは、リーク検査用ガスを検出する分析管と、前記分析管を真空排気する上記［１］から［６］までのいずれかに記載の真空ポンプとを備え、被試験体からリークしたリーク検査用ガスを前記分析管に導入して、前記被試験体のリーク量を測定する。［１］から［６］までのいずれかに記載の真空ポンプでは、スローリークを防止できるので、検査精度に優れたリークディテクタを構成することができる。

【0049】

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。例えば、上述した実施の形態では、ターボポンプ部およびHolweckポンプ部を備えた真空ポンプを例に用いて説明したが、Holweckポンプ部に代えてジーグバーンポンプ等を備える真空ポンプや、ターボポンプ部のみを備えた真空ポンプにも適用することができる。また、ロータディスクのシャフトへの固定方法が嵌め合い方式でない場合であっても、複数のロータディスクがシャフトに貫通されるように固定される構造の場合には、ロータディスクの積層部とシャフトとの間にガス溜まり空間が形成されるので、本発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0050】

１…ターボ分子ポンプ、３Ａ…第１ロータ翼段、３Ｂ…第２ロータ翼段、１０…シャフト、３０…ポンプロータ部、３０ａ，３０ｂ，３０ｂＬ…ロータディスク、３２…スペーサディスク、４０…ポンプステータ部、４０ａ，４０ｂ…ステータ翼段、６０…リークディテクタ、１０２，３１３，３２３…ガス抜き用溝、３００…積層部、３００ａ…端面、３００ｂ…凸部、３０２…タービン翼、６０３…分析管、Ａ…ガス溜まり空間、Ｃ…ポンプ排気通路、Ｐ１…ターボポンプ部、Ｐ２…Holweckポンプ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】