CN106460856A - 排气口零件及真空泵 - Google Patents

Abstract

提供一种将配设的真空泵的排气口整体的温度效率良好地提高的排气口零件、以及配设有该排气口零件的真空泵。涉及本发明的实施方式的排气口零件具备用来使得从配设在排气口零件上的加热器得到的热难以向基座侧传递、而向排气口的里侧（真空泵侧）效率良好地传递的隔热部。此外，涉及本发明的实施方式的真空泵具备具有该隔热部的排气口零件。涉及本实施方式的排气口零件的隔热部具备形成在排气口零件的外周面上的凸缘部和密接在该凸缘部上而配设的隔热间隔件。或者，具有以一体型形成有在排气口零件的外周面上形成的凸缘部和上述隔热间隔件的结构的排气口零件凸缘部为隔热部。借助该结构，能够将真空泵的排气口整体的温度效率良好地提高而使生成物、堆积物的量减少。

Description

排气口零件及真空泵

技术领域

本发明涉及排气口零件及真空泵。详细地讲，涉及使生成物、堆积物的量减少的排气口零件及真空泵。

背景技术

在用于作为制造半导体或太阳能电池、液晶等时的工序之一的成膜的装置中，在用于生成Si膜的真空腔室内使用硅烷气体（SiH₄）等工艺气体。

在配设真空泵的装置使用上述那样的工艺气体的情况下，使用后的废气被从作为半导体制造工序用的装置的连接在真空腔室上的真空泵的反应炉向外部排出。真空泵的排气侧容易堆积因这样的废气被冷却到升华温度以下而生成的固体/粉体的生成物。

为了将堆积的生成物去除，需要实施定期的维护（大修），通常，该维护以三个月一次左右的频率实施。但是，鉴于运行方面、费用方面的考虑，从1次维护到进行下次维护的间隔（预维护期间）越长越好。

专利文献1：日本特开2000－064986号公报。

作为防止真空泵内的反应生成物的堆积的技术，有在真空泵的外部卷绕加热器的技术。

在专利文献1中，记载有下述这样的技术：在吸入活性气体的情况下的涡轮分子泵中，为了将旋转翼冷却而精心设计固定翼侧的构造。并且，在活性气体的升华温度以下的状况下生成的反应生成物凝固、附着在泵内部，旋转翼与固定翼间的间隙消失。所以，为了防止旋转翼与固定翼接触的问题，记载有下述这样的方案：在泵外部卷装加热器，使得泵内部的温度不会成为一定温度以下。

如专利文献1所示，以往在真空泵中，在基座部分（基座部10）上设置排气用的气体通路（排气口11），在该排气口中嵌入地装备能够替换的排气口零件。这样，排气口零件被安装在真空泵的基座上，成为排气口零件的凸缘面直接接触在真空泵的基座上的构造。

在上述那样的构造、即嵌入地配设在排气口中的零件（排气口零件）被直接安装在基座上的构造的情况下，排气口及排气口零件的温度受到处于比排气口及排气口零件的温度低的环境下的基座、前级管线的配管或大气等的温度的影响，由此，排气口及排气口零件的温度也容易下降。因此，排气口内部容易堆积由上述那样的工艺气体带来的生成物。

对于这样的问题，为了提高排气口及排气口零件的温度而防止生成物的堆积，在排气口的外侧（即大气侧）圆柱状地卷绕加热器以向排气口内部传热，由此使排气口及排气口零件升温（加热）。

但是，加热被限定在加热器周边等，仅能够得到局部性的效果，难以使排气口整体/希望的部位效率良好地升温。

发明内容

所以，本发明的目的是提供一种能够将配设的真空泵的排气口整体的温度效率良好地提高而使生成物、堆积物的量减少的排气口零件、以及配设有该排气口零件的真空泵。

为了达到上述目的，在技术方案1记载的本发明中，提供一种排气口零件，该排气口零件具备一部分嵌入在真空泵的排气口中的壳体部、和形成在前述壳体部的外周面上的突边部，其特征在于，前述排气口零件具备隔热机构。

在技术方案2记载的本发明中，提供如技术方案1中记载的排气口零件，其特征在于，前述隔热机构固定配设于前述突边部。

在技术方案3记载的本发明中，提供如技术方案1或2中记载的排气口零件，其特征在于，前述隔热机构用热传导率比前述壳体部的热传导率小的材料制造。

在技术方案4记载的本发明中，提供如技术方案1～3中任一项中记载的排气口零件，其特征在于，前述隔热机构用不锈钢制造。

在技术方案5记载的本发明中，提供如技术方案1～4中任一项中记载的排气口零件，其特征在于，在前述隔热机构与前述突边部或前述真空泵的基座的至少某一个接触的接触面上，形成有用来使前述接触面的面积变少的非接触部。

在技术方案6记载的本发明中，提供如技术方案1～5中任一项中记载的排气口零件，其特征在于，前述突边部与前述隔热机构经由O形环接合。

在技术方案7记载的本发明中，提供如技术方案1中记载的排气口零件，其特征在于，前述壳体部及前述隔热机构由1个零件构成。

在技术方案8记载的本发明中，提供如技术方案1中记载的排气口零件，其特征在于，前述隔热机构构成为，使前述突边部的长边方向的宽度为前述壳体部的内周壁的壁厚的至少3倍的尺寸。

在技术方案9记载的本发明中，提供一种真空泵，其特征在于，具备：外装体，该外装体形成有吸气口、和配设有技术方案1～8中任一项所述的排气口零件的排气口；旋转轴，该旋转轴被前述外装体包围在内部，并被旋转自如地支承；旋转体，该旋转体被固定在前述旋转轴上；旋转翼，该旋转翼从前述旋转体的外周面放射状地配设；固定翼，该固定翼与前述旋转翼隔开既定的间隔地配置；气体移送机构，该气体移送机构借助前述旋转翼和前述固定翼的相互作用，将从前述吸气口吸入的气体向前述排气口移送。

根据本发明，能够提供一种能够将配设的真空泵的排气口整体的温度效率良好地提高而使生成物、堆积物的量减少的排气口零件、以及配设有该排气口零件的真空泵。

附图说明

图1是表示具备涉及本发明的实施方式的排气口零件的真空泵的概略结构例的图。

图2是表示涉及本发明的实施方式的排气口零件的概略结构例的图。

图3是用来说明涉及本发明的实施方式的排气口零件的图。

图4是用来说明涉及本发明的实施方式的隔热间隔件的图。

图5是用来说明涉及本发明的实施方式的排气口零件和热传导的图。

图6是用来说明涉及本发明的实施方式的变形例的排气口零件的图。

具体实施方式

（i）实施方式的概要

涉及本发明的实施方式的排气口零件具备用来将从配设在排气口零件上的加热器得到的热向排气口的里侧（真空泵侧）效率良好地传递的隔热部（隔热机构）。

此外，涉及本发明的实施方式的真空泵具备具有该隔热部（隔热机构）的排气口零件。

涉及本实施方式的排气口零件的隔热部具备在排气口零件的壳体部分的外周面上形成为环状（轮状）的凸缘（突边）部、和密接在该凸缘部上而配设的隔热间隔件。

或者，具有以一体型形成凸缘部和上述隔热间隔件的结构的排气口零件的凸缘（突边）部为隔热部，所述凸缘部形成在排气口零件的外周面上。

借助该结构，能够将真空泵的排气口整体的温度效率良好地提高而使生成物、堆积物的量降低。

（ii）实施方式的详细情况

（真空泵的结构）

以下，参照图1至图6对本发明的优选的实施方式详细地说明。

图1是表示涉及本发明的第1实施方式的真空泵（涡轮分子泵1）的概略结构例的图，表示涡轮分子泵1的轴线方向的剖视图。

另外，在本发明的实施方式中，为了方便，设旋转翼的直径方向为“径（直径/半径）”、设与旋转翼的直径方向垂直的方向为“轴线方向”而进行说明。

形成涡轮分子泵1的外装体的机壳2呈大致圆筒状的形状，与设在机壳2的下部（排气口6侧）的基座3一起构成涡轮分子泵1的壳体。并且，在该壳体的内部，收纳有作为使涡轮分子泵1发挥排气功能的构造物的气体移送机构。

该气体移送机构大体上划分，由被旋转自如地支承（轴支承）的旋转部（转子部）和相对于壳体固定的固定部构成。

此外，虽然没有图示，但在涡轮分子泵1的外装体的外部，经由专用线连接着控制涡轮分子泵1的动作的控制装置。

在机壳2的端部，形成有用来向该涡轮分子泵1导入气体的吸气口4。此外，在机壳2的吸气口4侧的端面上，形成有向外周侧伸出的凸缘部5。

此外，在基座3上，形成有用来从该涡轮分子泵1将气体排出的排气口6。

这里，在本实施方式中，在设在基座3上的排气口6中，嵌入地配设具有隔热部的排气口零件600。如果嵌入了该排气口零件600，则该排气口零件600的大气侧（排气侧）的口作为排气口6发挥功能。另外，关于排气口零件600的详细情况在后描述。

旋转部具备作为旋转轴的轴柄7、配设在该轴柄7上的转子8、设在转子8上的多片旋转翼9、设在排气口6侧（螺纹槽式泵部）的转子圆筒部10。另外，由轴柄7及转子8构成转子部。

各旋转翼9由相对于轴柄7的轴线垂直地以放射状延伸的圆板形状的圆板部件构成。

此外，转子圆筒部10由呈与转子8的旋转轴线同心的圆筒形状的圆筒部件构成。

在轴柄7的轴线方向中间左右，设有用来使轴柄7高速旋转的马达部20，被定子柱80包围在内部。

进而，相对于轴柄7的马达部20，在吸气口4侧及排气口6侧，设有用来将轴柄7在辐向（径向）上非接触地支承（轴支承）的径向磁力轴承装置30、31。此外，在轴柄7的下端，设有用来将轴柄7在轴线方向（轴向）上非接触地支承的轴向磁力轴承装置40。

在壳体的内周侧形成有固定部（定子部）。该固定部由设在吸气口4侧（涡轮分子泵部）的多片固定翼50和设在机壳2的内周面上的螺纹槽间隔件70等构成。

各固定翼50由相对于轴柄7的轴线垂直地以放射状延伸的圆板形状的圆板部件构成。

各层的固定翼50被呈圆筒形状的固定翼间隔件60相互分隔地固定。

在涡轮分子泵部中，相互错开地配置有固定翼50和旋转翼9，在轴线方向上形成有多层，但为了满足对真空泵要求的排出性能（排气性能），也可以构成为根据需要而设置任意数量的转子零件及（或）定子零件。

在螺纹槽间隔件70上，在与转子圆筒部10的对置面上形成有螺旋槽。

螺纹槽间隔件70隔开既定的间隙地面对转子圆筒部10的外周面，如果转子圆筒部10高速旋转，则被涡轮分子泵1压缩的气体随着转子圆筒部10的旋转，一边被螺纹槽（螺旋槽）导引一边被向排气口6侧送出。即，螺纹槽为输送气体的流路。通过螺纹槽间隔件70与转子圆筒部10隔开既定的间隙地对置，构成用螺纹槽移送气体的气体移送机构。

另外，为了减小气体向吸气口4侧倒流的力，该间隙越小越优选。

形成在螺纹槽间隔件70上的螺旋槽的方向，在气体在螺旋槽内被向转子8的旋转方向输送的情况下，是朝向排气口6的方向。

此外，螺旋槽的深度随着靠近排气口6而变浅，在螺旋槽中被输送的气体随着向排气口6接近而被压缩。这样，被从吸气口4吸引的气体在被涡轮分子泵部压缩后，被螺纹槽式泵部进一步压缩而被向排气口6排出。

借助这样构成的涡轮分子泵1，涡轮分子泵1进行配设在涡轮分子泵1中的真空室（未图示）内的真空排气处理。

如上述那样，在涉及本发明的实施方式的涡轮分子泵1的排气口中配设泵的排气口零件600。

图2是表示涉及本发明的实施方式的具有隔热间隔件610的排气口零件600的概略结构例的剖视图。

图3是用来说明涉及本发明的实施方式的排气口零件620的剖视图。

图4是用来说明涉及本发明的实施方式的隔热间隔件610的图。

如图2所示，本实施方式的排气口零件600基本上由形成有接触面614及非接触面615的隔热间隔件610、排气口零件620（图3）和O形环630多个零件构成。另外，关于接触面614及非接触面615在后描述。

在本实施方式中，隔热间隔件610经由O形环630密接在形成于排气口零件620的外周面上的排气口零件凸缘部621上而配设（固定）。

另一方面，形成在排气口零件620上的排气口零件层部623是用于与O形环630及隔热间隔件610的定位的部分，该排气口零件层部623和隔热间隔件610优选的是设置既定的间隙而配设。

在本实施方式中，隔热间隔件610和排气口零件凸缘部621作为将从配设在排气口零件600的排气口零件躯体部624下方的加热器（未图示）得到的热（约150℃左右）向排气口零件600的涡轮分子泵1的内侧（排气口6的里侧）效率良好地传递的隔热部A（图5）发挥功能。另外，排气口零件躯体部624是当排气口零件600被配设在涡轮分子泵1中时向大气侧突出的排气口零件600的一部分。

如图3所示，排气口零件620由作为当配设在涡轮分子泵1中时从涡轮分子泵1向大气侧突出的部分的排气口零件大气侧部620a、和作为内设在真空侧的部分的排气口零件真空侧部620b构成。

在排气口零件大气侧部620a，具备作为向大气侧突出的末端部分的排气口零件躯体部624、与排气口零件躯体部624连续并在形成有该排气口零件躯体部624的相反侧形成有O形环用凹部622的排气口零件凸缘部621、和经由排气口零件凸缘部621将排气口零件躯体部624与排气口零件躯体部625相连的排气口零件层部623。

（隔热间隔件）

图4（a）是隔热间隔件610的轴线方向的剖视图，图4（b）是将隔热间隔件610从排气口6（图1）侧观察的图。

如图4所示，隔热间隔件610具备形成有螺栓用孔613的隔热间隔件凸缘部611、与配设的真空泵1的基座3接触的接触面614、不与配设的真空泵1的基座3接触的非接触面615及隔热间隔件躯体部612。另外，在本实施方式中，为具备4个螺栓用孔613的结构，但并不限于此，可以适当变更。

在本实施方式中，构成为，在隔热间隔件610的真空侧的面上，设置使内周半径不同的同心圆状的阶差而形成接触面614和非接触面615。并且，该阶差作为用来使得热不易向基座3侧散逸的散逸部发挥功能。

借助该结构，隔热间隔件凸缘部611的真空侧的面的一部分成为隔热间隔件610与基座3接触的接触面614，其余的部分成为保持非接触状态的非接触面615，能够使接触面积变小（变少）。该接触面614与基座3的接触面积越小越优选。

此外，在本实施方式中，做成了在隔热间隔件610的真空侧的面上设置非接触面615的结构，例如，虽然没有图示，也可以是设在基座3的面上的结构、或设在隔热间隔件610的大气侧的面上的结构。

或者，也可以是在排气口零件凸缘部621的面上设置非接触面615的结构。

另外，优选的是如前述那样隔热间隔件凸缘部611为设置与基座3的接触面及非接触面两者的结构，但也可以是真空侧的整面为与基座3接触的接触面的结构。

此外，在本实施方式中，作为一例，隔热间隔件610为用不锈钢制造的结构，但除此以外也可以是用铝等至少比基座3热传导率小的材料制造的结构。

（O形环）

如图2所示，在本实施方式中，在隔热间隔件凸缘部611与排气口零件凸缘部621的接触面的一部分上配设O形环630。

在本实施方式中，作为一例，O形环630为由VITON/バイトン（注册商标）制造的结构。但是，并不限定于此，例如如果用比排气口零件620热传导率低的树脂构成，则能够得到更好的隔热效果。

或者，也可以不具备O形环630，而是隔热间隔件凸缘部611与排气口零件凸缘部621直接接触的结构。

此外，在本实施方式中，配设该O形环630的O形环用凹部622也作为用来使热不易向基座3侧散逸的散逸部发挥功能。

（热的传递方式）

图5是用来说明具备涉及本发明的实施方式的排气口零件600的涡轮分子泵1的、排气口附近的热的传递方式的图。

这里，在图5中，局部图示了将隔热间隔件610和排气口零件620固定的螺栓700。通过螺栓700将设在隔热间隔件凸缘部611上的螺栓用孔613与设在排气口零件凸缘部621上的螺栓用孔626连通地嵌入，将隔热间隔件凸缘部611和排气口零件凸缘部621固定。另外，在图5中，为了附图标记说明的方便，表示了螺栓700将螺栓用孔613与螺栓用孔626连通前的状态。

在配设了涉及本实施方式的隔热间隔件610的涡轮分子泵1中，卷绕在排气口零件躯体部624大气部（大气侧）的下部的加热器（排气口用加热器）的热如图5所示，分为下述两个路径向涡轮分子泵1的内部侧（真空侧）传递。

（1）路径B…在排气口零件620中传递，向排气口6内部传递（a→b）

（2）路径C…经由排气口零件凸缘部621向基座3传递（a→c→d）

更具体地讲，热在排气口零件600中，（1）经由作为大气侧的排气口零件躯体部624（地点a）→排气口零件层部623（地点b）向排气口6内部传导，或者（2）从上述的地点a→排气口零件凸缘部621经由隔热间隔件凸缘部611（地点c）→隔热间隔件躯体部612（地点d）向基座3传导。

顺便说一下，在本实施方式中，关于各地点（a、b、c、d）的大致的温度，作为一例，地点a是约150℃，地点b及地点c是约110℃，地点d是约85℃左右（实验结果）。

如上述（1）所示，在地点d，排气口零件600的内部的基座3侧被泵用加热器（未图示）的设定温度（作为一例）保持在约85℃左右，所以受到其影响而成为温度较低的环境。

在本实施方式中，借助在地点a（排气口零件躯体部624）与基座3之间设置隔热间隔件610的结构，经由路径C的热变少。

具体而言，路径C与路径B相比，从安装着排气口6用的加热器而温度被保持在约150℃左右的排气口零件躯体部624上的地点a到隔热间隔件（610）上的作为与基座3接触的部分（面）的地点d的距离（长度/宽度）即“热传递的距离”（热传导的距离）较长。因此，与路径C相比，经由路径B的热增加。

反言之，形成相对于作为通常的热传导的路径的路径B、设置隔热间隔件（610）而热传递的路径是约3倍以上的路径C，由此起到使更多的热经由作为热传导的距离较短的路径的路径B传递的作用。即，成为将向基座3传递的热用隔热间隔件610（及O形环630）阻挡的构造。

这样，在本实施方式中构成为，使在地点a得到的热（约150℃）不散逸，在作为分支点的地点b和c地点（都是约110℃），能够减少向地点c散逸的热而将热向地点b更多输送。因此，能够使用向地点b传递来的温度，将排气口零件躯体部625升温。即，能够使排气口6内部的真空侧的温度从约85℃向约110℃升温。

进而，在本实施方式中，构成为，在隔热间隔件躯体部612与排气口零件躯体部625之间设置间隙E，使隔热间隔件躯体部612和基座3不直接接触的结构。由此，能够减少隔热间隔件610与排气口零件躯体部625直接接触的接触面614的面积（参照宽度D）。

例如，该间隙E可以通过将隔热间隔件610的内周侧的壁部设定得较薄来形成。

另外，在本实施方式中，作为一例，该间隙E的尺寸为1mm左右，但可以根据各种各样的环境来变更。

借助上述结构，涉及本发明的实施方式的排气口零件600及配设了该排气口零件的涡轮分子泵1将排气口零件620的排气口用加热器安装范围的热向排气口6内部（真空侧、基座3侧）效率良好地传递。结果，能够将排气口6内部、特别是真空侧的内周面的温度效率良好地提高（防止温度下降），所以能够使堆积在排气口6内部（内周面、里部）的生成物的量减少。

（变形例）

图6是用来说明涉及本实施方式的变形例的排气口零件601的图。

涉及上述实施方式的排气口零件600为具备多个零件的结构，但也可以如图6所示那样将排气口零件601用1个零件构成。

即，在涉及本变形例的排气口零件601中，在外周壁面的一部分上，具有呈涉及上述实施方式的排气口零件凸缘部621和隔热间隔件610成一体形成的结构的隔热部602（隔热部A）。

在本变形例中，作为一例，通过将排气口零件凸缘部621（图3）的长边方向的厚度相对于内周壁的厚度构成为3倍左右，形成隔热部602。

借助该隔热部602，能够将热的传递路径构成得较长。

借助上述结构，在本实施方式及变形例中，能够使随着从排气口零件躯体部624朝向内部丧失的热变少（防止热被基座3带走），将涡轮分子泵1的排气口6（排气口零件600、601）整体的温度效率良好地提高，所述排气口零件躯体部624因在排气口零件600（601）中配设有加热器（排气口用）而成为高温。

结果，能够使排气口6附近（特别是排气口零件600的里部α：图5）的生成物、堆积物的量有效率地减少。

此外，在本实施方式中，构成为，排气口零件600（601）的排气口零件躯体部625被向形成在涡轮分子泵1上的排气口6的里部α（图5）侧延长。

借助该结构，从加热器（排气口用）得到的热从排气口零件躯体部624在排气口零件躯体部625中传递而传导到排气口6的更里侧（里部α），所以能够使排气口6的长边方向遍及大范围保持为高温状态。

结果，能够减少里部α的生成物、堆积物的量。

在本发明的实施方式及变形例中，配设排气口零件600（601）的真空泵作为一例设为涡轮分子泵1，但并不限于此。

例如，也可以应用到具备西格班型分子泵部和涡轮分子泵部的复合型泵、具备西格班型分子泵部和螺纹槽式泵部的复合型泵、或具备西格班型分子泵部、涡轮分子泵部和螺纹槽式泵部的复合型泵中。

附图标记说明

1 涡轮分子泵；2 机壳；3 基座；4 吸气口；5 凸缘部；6 排气口；7 轴柄；8 转子；9 旋转翼；10 转子圆筒部；20 马达部；30 径向磁力轴承装置；31 径向磁力轴承装置；40 轴向磁力轴承装置；50 固定翼；60 固定翼间隔件；70 螺纹槽间隔件；80 定子柱；600 排气口零件；601 排气口零件；602 隔热部；610 隔热间隔件；611 隔热间隔件凸缘部；612 隔热间隔件躯体部；613 螺栓用孔；614 接触面；615 非接触面；620 排气口零件；620a 排气口零件大气侧部；620b 排气口零件真空侧部；621 排气口零件凸缘部；622 O形环用凹部；623 排气口零件层部；624 排气口零件躯体部；625 排气口零件躯体部；626 螺栓用孔；630 O形环；700螺栓；A 隔热部；B 路径；C 路径；D 宽度；E 间隙；α 里部。

Claims (9)

1.一种排气口零件，该排气口零件具备一部分嵌入在真空泵的排气口中的壳体部、和形成在前述壳体部的外周面上的突边部，其特征在于，

前述排气口零件具备隔热机构。

2.如权利要求1所述的排气口零件，其特征在于，

前述隔热机构固定配设于前述突边部。

3.如权利要求1或2所述的排气口零件，其特征在于，

前述隔热机构用热传导率比前述壳体部的热传导率小的材料制造。

4.如权利要求1～3中任一项所述的排气口零件，其特征在于，

前述隔热机构用不锈钢制造。

5.如权利要求1～4中任一项所述的排气口零件，其特征在于，

在前述隔热机构与前述突边部或前述真空泵的基座的至少某一个接触的接触面上，形成有用来使前述接触面的面积变少的非接触部。

6.如权利要求1～5中任一项所述的排气口零件，其特征在于，

前述突边部与前述隔热机构经由O形环接合。

7.如权利要求1所述的排气口零件，其特征在于，

前述壳体部及前述隔热机构由1个零件构成。

8.如权利要求1所述的排气口零件，其特征在于，

前述隔热机构构成为，使前述突边部的长边方向的宽度为前述壳体部的内周壁的壁厚的至少3倍的尺寸。

9.一种真空泵，其特征在于，具备：

外装体，该外装体形成有吸气口、和配设有权利要求1～8中任一项所述的排气口零件的排气口；

旋转轴，该旋转轴被前述外装体包围在内部，并被旋转自如地支承；

旋转体，该旋转体被固定在前述旋转轴上；

旋转翼，该旋转翼从前述旋转体的外周面放射状地配设；

固定翼，该固定翼与前述旋转翼隔开既定的间隔地配置；

气体移送机构，该气体移送机构借助前述旋转翼和前述固定翼的相互作用，将从前述吸气口吸入的气体向前述排气口移送。