CN111448394B - 真空泵及其使用的固定零件、排气端口、控制机构 - Google Patents

真空泵及其使用的固定零件、排气端口、控制机构 Download PDF

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Abstract

本发明提供适合将堆积于真空泵内的流路的产物除去的真空泵、及其使用的固定零件、排气端口、控制机构。真空泵(P1)具备从吸气口(2)向排气口(3)转移的气体的流路(R)、将堆积于流路(R)的内壁面的产物除去的除去机构(RM),除去机构(RM)具备在流路(R)的内壁面一端开口的喷射孔(91、92、93),且为从该喷射孔(91、92、93)向前述流路(R)内喷射除去气体的构造。

Description

真空泵及其使用的固定零件、排气端口、控制机构
技术领域
本发明涉及作为半导体制造处理装置、平板显示器制造装置、太阳能面板制造装置的处理腔、其他真空腔的气体排气机构被利用的真空泵、及其使用的固定零件、排气端口、控制机构,特别为适合将堆积于泵内的流路的产物除去的。
背景技术
有时在半导体制造处理装置中在其处理的过程中作为反应副产物生成TiF4、AlCl3等升华性气体。若这样的升华性气体被真空泵抽吸而在真空泵内的流路流动,则蒸气压曲线所示的流路内的气体的压力(分压)与温度的关系在从气相转移成固相的部位,该升华性气体固体化而堆积于流路的内壁面。特别地,该流路的下游附近那样压力相对变高的部位处,发生显著的堆积。
作为将如前所述地堆积的产物除去的对策,以往借助带式加热器等加热・保温机构将真空泵加热・保温(例如,参照专利文献1或专利文献2)。
然而,根据如前所述地将真空泵加热・保温的以往的方式,旋转体等真空泵内的构造零件也被同时加热・保温。特别是真空泵的旋转体以高速旋转,所以由于加热・保温而超过构成旋转体的材料的设计允许温度的状态下,若该旋转体继续旋转,则会发生由于旋转体的材料强度下降引起的破损、由于旋转体的蠕变形变引起的变形、变形的旋转体与位于其外周的固定零件的接触、由于接触引起的旋转体、固定零件的破损这样的问题。由此,不能说将真空泵加热・保温的以往的方式适合将堆积于真空泵内的流路的产物除去。
此外,也有通过加热・保温难以除去堆积的产物的气体、例如升华温度高的气体在真空泵内的流路流动的情况。该情况下,在形成于真空泵内的旋转体与位于其外周的固定零件之间的气体的流路,产物继续堆积,由此,旋转体与固定零件经由堆积的产物接触,也产生旋转体或固定零件破损这样的问题。
专利文献1:日本特开2015-31153号公报。
专利文献2:日本特开2015-148151号公报。
发明内容
本发明是为了解决前述问题而作出的,其目的为,提供适合将堆积于真空泵内的流路的产物除去的真空泵、及其使用的固定零件、排气端口、控制机构。
为了实现前述目的,本发明是一种真空泵,其特征在于,具备旋转体、支承机构、驱动机构、吸气口、排气口、气体的流路、除去机构,前述旋转体配置于外装壳内,前述支承机构将前述旋转体能够旋转地支承,前述驱动机构将前述旋转体旋转驱动,前述吸气口用于通过前述旋转体的旋转将气体吸入,前述排气口用于将从前述吸气口吸入的前述气体排出,前述气体的流路从前述吸气口向前述排气口转移,前述除去机构将堆积于前述流路的内壁面的产物除去,前述除去机构为以下构造:在前述流路的内壁面具备一端开口的喷射孔,且从该喷射孔向前述流路内喷射除去气体。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,具备控制机构,前述控制机构作为控制前述除去气体的压力、流量、或喷射时间的某个的机构发挥功能。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,在相对于前述喷射孔供给前述除去气体的气体供给系统的途中,设置有感测该气体供给系统的供给状况的感测机构。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述控制机构作为基于前述感测机构的感测结果来输出调整相对于前述喷射孔的前述除去气体的供给压力或供给流量所必要的信号的机构发挥功能。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述控制机构作为以下机构发挥功能:基于前述感测机构的感测结果进行推定产物的堆积量的处理,及其推定的产物的堆积量超过阈值的情况下,输出调整相对于前述喷射孔的前述除去气体的供给压力或供给流量所必要的信号,或输出鸣响警报所必要的信号。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述控制机构作为基于来自外部装置的指令执行相对于前述喷射孔的前述除去气体的供给的机构发挥功能。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述喷射时间的控制包括从前述喷射孔一直喷射前述除去气体的形式的控制、及从前述喷射孔间歇地喷射前述除去气体的形式的控制中的至少某一方的形式的控制。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述流量的控制包括将被从前述喷射孔喷射的前述除去气体的流量保持恒定的形式的控制、及将该流量增减的形式的控制中的至少某一方的形式的控制。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述压力的控制包括将被从前述喷射孔喷射的前述除去气体的压力保持恒定的形式的控制、及将被从前述喷射孔喷射的前述除去气体相对于该喷射孔突出地供给的形式的控制中的至少某一方的形式的控制。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述除去气体为非活性气体。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述除去气体是被激发机构活性化的高能量气体。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述除去气体是被加热机构加热的高温气体。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,具备多个前述喷射孔。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,将前述流路的内壁面用多孔质材料形成,将前述多孔质材料的多孔用作前述喷射孔。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,将构成前述流路的内壁面的前述多孔质材料的表面的一部分遮挡,该一部分以外构成为无遮挡的非遮挡部,由此,在前述非遮挡部的范围内,能够从前述多孔质材料的多孔向前述流路内喷射除去气体。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,在前述喷射孔的开口端附近设置具备比其开口面积大的表面积的板体,以及前述板体由多孔质材料形成,将该多孔质材料的多孔作为前述喷射孔采用。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述流路是在前述旋转体的外周和与其相向的固定部件之间形成的螺纹槽形状的流路,且在该流路的下游出口附近的内壁面呈前述喷射孔的一端开口的构造。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述流路是在前述旋转体的外周和与其相向的固定部件之间形成的螺纹槽形状的流路,且在该流路的上游入口附近的内壁面呈前述喷射孔的一端开口的构造。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述流路是由在设置于前述旋转体的外周面的旋转叶片与在前述外装壳内被定位固定的固定叶片之间设定的间隙构成的流路,且在该流路的下游出口附近的内壁面呈前述喷射孔的一端开口的构造。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述流路包括与前述流路的下游出口连通的排气端口,在前述排气端口的内壁面呈前述喷射孔的一端开口的构造。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述流路是由在设置于前述旋转体的外周面的旋转叶片与在前述外装壳内被定位固定的固定叶片之间设定的间隙构成的流路,且该流路包括将前述固定叶片定位固定的间隔件的内表面,在该间隔件的内壁面呈前述喷射孔的一端开口的构造。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述流路是由在设置于前述旋转体的外周面的旋转叶片与在前述外装壳内被定位固定的固定叶片之间设定的间隙构成的流路,且在该固定叶片的外表面呈前述喷射孔的一端开口的构造。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,基于前述指令的执行包括将维护要求信号向前述外部装置输出的处理,接收到基于前述维护要求信号从前述外部装置输出的维护许可信号的情况下输出为进行相对于前述除去气体的供给而必要的信号的处理。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,在前述流路的内壁面实施比流路的构成基材非粘接性高或表面自由能量低的材料的涂层。
在前述本发明中,也可以是,其特征在于,前述涂层的材料是氟树脂或含氟树脂的涂层件。
本发明是一种固定零件,是具备旋转体、支承机构、驱动机构、吸气口、排气口、气体的流路的真空泵的构成前述流路的固定零件,前述旋转体配置于外装壳内,前述支承机构将前述旋转体能够旋转地支承,前述驱动机构将前述旋转体旋转驱动,前述吸气口用于通过前述旋转体的旋转将气体吸入,前述排气口用于将从前述吸气口吸入的前述气体排出,前述气体的流路从前述吸气口向前述排气口转移,其特征在于,作为将堆积于前述流路的内壁面的产物除去的除去机构,在前述固定零件的内壁面具备一端开口的喷射孔。
本发明是一种排气端口,是具备旋转体、支承机构、驱动机构、吸气口、排气口、气体的流路的真空泵的构成前述排气口的排气端口,前述旋转体配置于外装壳内,前述支承机构将前述旋转体能够旋转地支承,前述驱动机构将前述旋转体旋转驱动,前述吸气口用于通过前述旋转体的旋转将气体吸入,前述排气口用于将从前述吸气口吸入的前述气体排出,前述气体的流路从前述吸气口向前述排气口转移,其特征在于,作为将堆积于前述流路的内壁面的产物除去的除去机构,在前述排气端口的内壁面具备一端开口的喷射孔。
本发明是一种控制机构,是真空泵的控制机构,前述真空泵具备旋转体、支承机构、驱动机构、吸气口、排气口、气体的流路、除去机构,前述旋转体配置于外装壳内,前述支承机构将前述旋转体能够旋转地支承,前述驱动机构将前述旋转体旋转驱动,前述吸气口用于通过前述旋转体的旋转将气体吸入,前述排气口用于将从前述吸气口吸入的前述气体排出,前述气体的流路从前述吸气口向前述排气口转移,前述除去机构将堆积于前述流路的内壁面的产物除去,前述除去机构在前述流路的内壁面具备一端开口的喷射孔,前述真空泵呈从该喷射孔向前述流路内喷射除去气体的构造,其特征在于,控制从前述喷射孔向前述流路内喷射的除去气体的压力、流量、喷射时间的某个,或输出调整前述除去气体的供给压力或供给流量所必要的信号,或作为输出鸣响警报所必要的信号的机构发挥功能,或作为基于来自外部装置指令执行相对于前述喷射孔的前述除去气体的供给的机构发挥功能。
发明效果
本发明中,如前所述,作为将堆积于流路的内壁面的产物除去的除去机构的具体的结构,该除去机构采用在前述流路的内壁面具备一端开口的喷射孔且从该喷射孔向前述流路内喷射除去气体这样的构造。因此,堆积于流路的内壁面的产物并非以往那样的泵的加热・保温而是被从喷射孔喷射的除去气体的物理性的力强制地剥落来除去,所以以往那样的泵的加热・保温引起的不良情况(旋转体的材料强度下降引起的破损、旋转体的蠕变形变引起的变形、变形的旋转体与位于其外周的固定零件的接触、接触引起的旋转体、固定零件的破损等)不会发生,能提供适合将堆积于真空泵内的流路的产物除去的真空泵、及其使用的固定零件、排气端口、控制机构。
前述本发明中“采用喷射孔作为多孔质材料的多孔”包括,“采用喷射孔作为多孔质材料的多孔的一部分”、及“采用喷射孔作为多孔质材料的多孔的全部”。这在『具体实施方式』中也相同。
前述本发明中“能够从多孔质材料的多孔向流路内喷射除去气体”包括,“能够从多孔质材料的多孔的一部分向流路内喷射除去气体”、及“能够从多孔质材料的全部的多孔向流路内喷射除去气体”。这在『具体实施方式』中也相同。
附图说明
图1是应用本发明的真空泵的剖视图(包括除去机构的具体的构造例(其1)至(其2))。
图2是图1的真空泵和包括将其用作气体的排气机构的外部装置的排气系统的概略结构图。
图3是除去机构的具体的构造例(其4)的说明图,(a)是应用该构造例(其4)的间隔件的俯视图,(b)是将该间隔件的径向一半的范围切断的侧视图,(c)是(b)所示的第4喷射孔周边的放大图。
图4是除去机构的具体的构造例(其5)的说明图,(a)是应用该构造的多个固定叶片的俯视图(向真空泵组装前的分解状态),(b)是(a)中的A部放大图,(c)是(b)中的D1向视剖视图,(d)是(b)中的D2向视剖视图,(e)是将该图4的除去机构的构造例与图3的除去机构的构造例组合的例子的结构图。
图5(a)(b)及(c)是图1的真空泵能够采用的喷射孔的剖视图,(d)是将该图(c)所示的多个喷射孔从其正面(螺纹槽排气流路侧)观察的状态的说明图。
图6是喷射孔的具体的构造(多孔质材式)例1的说明图。
图7是图6的D4向视剖视图。
图8(a)是排气端口附近的剖视图,该图(b)是该图(a)的D5向视剖视图。
图9是喷射孔的具体的构造(多孔质材式)例2的说明图。
图10是图9所示的螺纹槽排气部定子的放大剖视图。
图11是图10的A1部附近的放大图。
图12(a)(b)是图10的A1部附近的放大图。
图13是在间隔件设置有第4喷射孔的构造处将该第4喷射孔用多孔质材料的多孔形成的例子的说明图。
图14(a)(b)是在固定叶片设置有第5喷射孔的构造处将该第4喷射孔用多孔质材料的多孔形成的例子的说明图,(b)是将固定叶片用多孔质材料形成的构造中省略遮挡的例子的说明图。
图15是喷射孔的具体的构造(多孔质材式)例3的说明图。
图16是在螺纹槽排气部定子设置有第4喷射孔的构造中应用多孔质板喷射构造的例子的说明图。
图17是在固定叶片设置有第5喷射孔的构造中应用多孔质板喷射构造的例子的说明图。
图18是突出的气体喷射控制的说明图。
图19是外部装置的处理与除去气体喷射时机的关系图。
图20是由于产物的堆积而在喷射孔或者气体供给系统发生堵塞的情况下的除去气体的压力变化的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图的同时对用于实施本发明的最佳的方式进行说明。
图1是应用本发明的真空泵的剖视图,图2是图1的真空泵与包括将其用作气体的排气机构的外部装置的排气系统的概略结构图。
参照图1,该图的真空泵P1具备截面筒状的外装壳1、配置于外装壳1内的旋转体RT、将旋转体RT能够旋转地支承的支承机构SP、将旋转体RT旋转驱动的驱动机构DR、用于通过旋转体RT的旋转将气体吸入的吸气口2、用于将从吸气口2吸入的气体排出的排气口3、从吸气口2向排气口3转移的气体的流路R、将堆积于流路R的内壁面的产物除去的除去机构RM。
外装壳1为将筒状的泵壳1A与有底筒状的泵座1B在其筒轴方向上用紧固连结螺栓一体地连结的有底圆筒形,泵壳1A的上端部侧呈作为前述吸气口2开口的方式。
此外,为以下方式:在泵座1B的下端部侧面设置有排气端口EX,排气端口EX的一端与前述流路R连通,该排气端口EX的另一端作为前述排气口3开口。
参照图2,吸气口2与真空氛围中执行既定的处理的装置M(以下称作“外部装置M”)、例如半导体制造装置的处理腔等那样呈高真空的真空腔连接。排气口3与辅助泵P2连通连接。
如图1所示,在泵壳1A内的中央部设置有将各种电装品内置的圆筒状的定子柱4。图1的真空泵P1中,作为除了泵座1B之外的零件,形成定子柱4,在泵座1B的内底螺纹拧紧固定,由此将定子柱4在泵座1B上立设,但作为除此以外的实施方式,也可以将该定子柱4在泵座1B的内底一体地立设。
在定子柱4的外侧设置有前述的旋转体RT。旋转体RT被内包于泵壳1A及泵座1B,且呈将定子柱4的外周包围的圆筒形状。
在定子柱4的内侧设置有旋转轴5。该旋转轴5配置成,其上端部朝向吸气口2的方向,其下端部朝向泵座1B的方向。此外,旋转轴5被磁轴承(具体地为公知的两组径向磁轴承MB1和一组轴向磁轴承MB2)能够旋转地支承。进而,在定子柱4的内侧设置有驱动马达MO,借助该驱动马达MO,旋转轴5被绕其轴心旋转驱动。
旋转轴5的上端部从定子柱4的圆筒上端面向上方突出,相对于该突出的旋转轴5的上端部,旋转体RT的上端侧被螺栓等紧固连结机构一体地固定。即,旋转体RT经由旋转轴5被磁轴承(径向磁轴承MB1、轴向磁轴承MB2)能够旋转地支承,在该支承状态下,若将驱动马达MO启动,则旋转体RT能够与旋转轴5一体地绕其轴心旋转。总之,在图1的真空泵P1中,旋转轴5与磁轴承作为将旋转体RT能够旋转地支承的支承机构发挥功能,此外,驱动马达MO作为将旋转体RT旋转驱动的驱动机构发挥功能。
并且,图1的真空泵P1在从吸气口2至排气口3之间,具备作为将气体分子排出的机构发挥功能的多个翼排气级PT。
此外,在图1的真空泵P1,在多个翼排气级PT的下游部,具体地为多个翼排气级PT的最下级的翼排气级PT(PTn)至排气口3之间,设置有螺纹槽泵级PS。
《翼排气级PT的详细情况》
图1的真空泵P1为,比旋转体RT的大致中间靠上游作为多个翼排气级PT发挥功能。以下,详细说明多个翼排气级PT。
在比旋转体RT的大致中间靠上游的旋转体RT外周面,设置有与旋转体RT一体地旋转的多个旋转叶片6,这些旋转叶片6针对翼排气级PT(PT1、PT2、…PTn),以旋转体RT的旋转中心轴(具体为旋转轴5的轴心)或外装壳1的轴心(以下称作“真空泵轴心”)为中心被放射状地以既定间隔配置。
另一方面,在外装壳1内(具体地为泵壳1A的内周侧),多个固定叶片7被定位固定,此外,这些固定叶片7也与旋转叶片6相同地,针对翼排气级PT(PT1、PT2、…PTn),以真空泵轴心为中心放射状地以既定间隔配置。
即,各翼排气级PT(PT1、PT2、…PTn)在从吸气口2至排气口3之间多级地设置,并且针对翼排气级PT(PT1、PT2、…PTn),具备放射状地以既定间隔配置的多个旋转叶片6和固定叶片7,借助这些旋转叶片6和固定叶片7呈将气体分子排出的构造。
每个旋转叶片6都是与旋转体RT的外径加工部一体地通过切削加工切出来形成的叶片状的切削加工品,以最适合气体分子的排气的角度倾斜。此外,每个固定叶片7也以最适合气体分子的排气的角度倾斜。
此外,图1的真空泵P1中,作为螺纹槽排气部定子8的具体的构造,采用在其上端部凸设间隔件S的零件(带螺纹的间隔件),并且在从该带螺纹的间隔件沿泵轴心方向进而将多个间隔件S多级地层叠的状态下,采用通过使固定叶片7的外周部在该间隔件S间而多个固定叶片7被定位固定的结构,但基于间隔件S的固定叶片7的定位固定不限于该结构。
《多个翼排气级PT的排气动作的说明》
在由以上的结构构成的多个翼排气级PT中,最上级的翼排气级PT(PT1)中由于驱动马达MO的启动,多个旋转叶片6与旋转轴5及旋转体RT一体地高速旋转,借助旋转叶片6的旋转方向前表面且向下(从吸气口2朝向排气口3的方向,以下简称作向下)的倾斜面,对从吸气口2入射的气体分子赋予向下方向且切线方向的动量。具有这样的向下方向的动量的气体分子借助设置于固定叶片7的旋转叶片6和与旋转方向朝向相反的向下的倾斜面,被向接下来的翼排气级PT(PT2)送入。
接下来的翼排气级PT(PT2)及其以后的翼排气级PT中,也与最上级的翼排气级PT(PT1)相同,旋转叶片6旋转,基于前述那样的旋转叶片6的向气体分子的动量的赋予和基于固定叶片7的气体分子的送入动作被进行,由此,吸气口2附近的气体分子以向旋转体RT的下游顺次转移的方式被排出。
从以上那样的多个翼排气级PT处的气体分子的排气动作也可知,多个翼排气级PT处,设定于旋转叶片6与固定叶片7之间的间隙为用于将气体排出的流路(以下称作“叶片间排气流路R1”)。该叶片间排气流路R1作为其内壁面结构,除了旋转叶片6、固定叶片7的外表面以外,也包括将固定叶片6定位固定的间隔件S的内表面(与旋转体RT的外周相向的面)。
《螺纹槽泵级PS的详细情况》
图1的真空泵P1中,构成为,比旋转体RT的大致中间靠下游作为螺纹槽泵级PS发挥功能。以下,详细说明螺纹槽泵级PS。
螺纹槽泵级PS作为在旋转体RT的外周侧(具体地为比旋转体RT的大致中间靠下游的旋转体RT部分的外周侧)形成螺纹槽排气流路R2的机构,具有螺纹槽排气部定子8,该螺纹槽排气部定子8作为真空泵的固定零件安装于外装壳1的内周侧。
螺纹槽排气部定子8是配置成其内周面与旋转体RT的外周面相向的圆筒形的固定部件,配置成包围比旋转体RT的大致中间靠下游的旋转体RT部分。
并且,比旋转体RT的大致中间靠下游的旋转体RT部分是作为螺纹槽排气部PS的旋转零件旋转的部分,在螺纹槽排气部定子8的内侧,被经由既定的缝隙插入・容纳。
在螺纹槽排气部定子8的内周部,形成有深度向下方小径化的圆锥形状地变化的螺纹槽81。该螺纹槽81被从螺纹槽排气部定子8的上端至下端螺旋状地刻设。
借助具备前述那样的螺纹槽81的螺纹槽排气部定子8,在旋转体RT的外周侧,形成用于将气体排出的螺纹槽排气流路R2。虽省略图示,但也可以,通过将在先说明的螺纹槽81在旋转体RT的外周面形成,设置前述那样的螺纹槽排气流路R2。
螺纹槽泵级PS中,借助螺纹槽81与旋转体RT的外周面处的曳力效果,将气体压缩的同时移送,所以设定成该螺纹槽81的深度在螺纹槽排气流路R2的上游入口侧(接近吸气口2方的流路开口端)最深,其下游出口侧(接近排气口3方的流路开口端)最浅。
螺纹槽排气流路R2的入口(上游开口端)向在先说明的叶片间排气流路R1的出口,具体地,向构成最下级的翼排气级PTn的固定叶片7E与螺纹槽排气部定子8之间的间隙(以下称作“最终间隙GE”)开口,此外,该螺纹槽排气流路R2的出口(下游开口端)穿过泵内排气口侧流路R3与排气口3连通。
泵内排气口侧流路R3形成为,通过在旋转体RT、螺纹槽排气部定子8的下端部与泵座1B的内底部之间设置既定的间隙(图1的真空泵P1中绕定子柱4的下部外周一周的方式的间隙),从螺纹槽排气流路R2的出口与排气口3连通。
《螺纹槽泵级PS处的排气动作的说明》
通过基于在先说明的多个翼排气级PT处的排气动作的移送到达最终间隙GE(叶片间排气流路R1的出口)的气体分子向螺纹槽排气流路R转移。转移的气体分子由于借助由旋转体RT的旋转产生的曳力效果,被从迁移流压缩成粘性流的同时向泵内排气口侧流路R3转移。并且,到达泵内排气口侧流路R3的气体分子流入排气口3,穿过未图示的辅助泵被向外装壳1外排出。
《气体的流路R的说明》
从以上的说明可知,图1的真空泵P1具备包括叶片间排气流路R1、最终间隙GE、螺纹槽排气流路R2及泵内排气口侧流路R3构成的气体的流路R,气体穿过该流路R从吸气口2向排气口3转移。
图1的真空泵P中,在前述流路R的内壁面(具体地为螺纹槽排气流路R2的内壁面),实施比该流路R的构成基材非粘接性高或表面自由能量低的材料的涂层。
由此,即使产物在流路R的内壁面堆积,堆积的产物也呈比较容易剥落的状态。另外,作为涂层的材料能够采用氟树脂、或含氟树脂的涂层件,但不限于此。
《除去机构RM的说明》
在图1的真空泵P1,除去机构RM具备一端在流路R的内壁面开口的喷射孔91、92、93,且呈从该喷射孔91、92、93向流路R喷射除去气体的构造。
《除去机构RM的具体的构造例(其1)》
图1的真空泵P1中,呈第1喷射孔91的一端在形成于旋转体RT的外周和与其相向的螺纹槽排气部定子8(固定零件)之间的螺纹槽形状的流路、即螺纹槽排气流路R2的下游出口附近的内壁面(除了后述的排气端口EX的内壁面)开口的构造。
螺纹槽排气流路R2的下游出口附近压力比较高,流动的气体的状态从气相移向固相的区域,从而容易发生产物的堆积。但是,堆积的产物被从第1喷射孔91喷射的除去气体的物理性的力强制地剥落,由此被除去。
《除去机构RM的具体的构造例(其2)》
图1的真空泵P1中,呈第2喷射孔92的一端在螺纹槽排气流路R2的上游入口附近的内壁面开口的构造。
螺纹槽排气流路R2的上游入口如前所述地向最终间隙GE开口,该最终间隙GE呈相对于叶片间排气流路R1交叉的方式,最终间隙GE、螺纹槽排气流路R2的上游入口附近为排出的气体分子的流动较大地变化,所以容易产生排出的气体的流速下降的区域(以下称作“排气气体停滞区域”),从本发明人等的实验结果也可知在这样的排气气体停滞区域容易发生产物的堆积。
在前述那样的排气气体停滞区域堆积的产物被从第2喷射孔92喷射的除去气体的物理性的力强制地剥落,从而被除去。
《除去机构RM的具体的构造例(其3)》
图1的真空泵P的流路R包括与该流路R的下游出口连通的前述的排气端口EX,在图1的真空泵P中,呈第3喷射孔93的一端在该排气端口EX的内壁面开口的构造。
排气端口EX位于比前述螺纹槽排气流路R2的下游出口附近更靠下游的位置,所以压力更高,容易发生产物的堆积。但是,堆积的产物被从第3喷射孔93喷射的除去气体的物理性的力强制地剥落,由此被除去。
《除去机构RM的具体的构造例(其4)》
图3是除去机构RM的具体的构造例(其4)的说明图,该图(a)是应用该构造例(其4)的间隔件的俯视图,该图(b)是将该间隔件的径向一半的范围切断的侧视图,该图(c)是该图(b)所示的第4喷射孔周边的放大图。
该图3的构造例(其4)中,采用以下构造:将第4喷射孔94设置于在先说明的间隔件S(参照图1)且该第4喷射孔94的一端在该间隔件S的内表面(具体地为与旋转体RT的外周面相向的面)开口。另外,在该图3的构造例(其4)中,采用在第4喷射孔94的附近设置除去气体供给路11D的结构、及第4喷射孔94的另一端相对于除去气体供给路11D开口的结构。
《除去机构RM的具体的构造例(其5)》
图4是除去机构RM的具体的构造例(其5)的说明图,(a)是应用该构造的多个固定叶片7的俯视图(组装成真空泵前的分解状态),(b)是(a)中的A部放大图,(c)是(b)中的D1向视剖视图,(d)是(b)中的D2向视剖视图。(a)是应用该构造的多个固定叶片7的俯视图(组装成真空泵前的分解状态),(b)是(a)中的D1向视剖视图,(c)是(b)中的D2向视剖视图,此外,(e)是将该图4的除去机构的构造例与图3的除去机构的构造例组合的例子的结构图。
该图4的构造例(其5)中,采用以下构造:将第5喷射孔95设置于在先说明的固定叶片7(参照图1)且该第5喷射孔95的一端在该固定叶片7的外表面开口(参照图5(d))。该图4的构造例(其5)中,也采用在第5喷射孔95的附近设置除去气体供给路11E的结构、及第5喷射孔95的另一端相对于该除去气体供给路11E开口的结构。
图4(e)中,分别设置向除去气体供给路11D、11E的气体导入口(端口),但也可以是,在间隔件S与泵壳1A之间设置(未图示的)间隙,从一个气体导入口向多个除去气体供给路11D、11E供给气体。
《喷射孔的具体的构造例(非多孔质材式)》
第1至第5喷射孔91、92、93、94、95若均为由设置它们的零件(具体为螺纹槽排气部定子8、排气端口EX外周面的前述环部件、间隔件S、固定叶片7)为实心件(無垢材)或者铸造件等那样由能够进行机械加工的原材料形成,则能够通过基于钻孔机的孔加工或者基于端铣刀的槽加工等机械加工来形成。
第1、第2喷射孔91、92、及第4、第5喷射孔均能够沿旋转体RT的周向设置多个,此外,第3喷射孔93能够沿排气端口EX的周向设置多个。这些情况下,将喷射孔91、92、93等间隔地配置或者在产物特别容易堆积的部位集中地配置等,其配置场所能够根据需要适当改变。
图1的真空泵P1中,采用第1喷射孔91被沿旋转体RT的周向设置多个的结构、在第1喷射孔91的附近设置除去气体供给路11A的结构、及第1喷射孔91的另一端相对于除去气体供给路11A开口的结构。根据这样的结构,仅相对于一个除去气体供给路11A供给除去气体,就能够从各个第1喷射孔91都同时喷射除去气体。
此外,图1的真空泵P1中,采用第2喷射孔92被沿旋转体RT的周向设置多个的结构、在第2喷射孔92的附近设置除去气体供给路11B的结构、及第2喷射孔92的另一端相对于除去气体供给路11B开口的结构。根据这样的结构,仅相对于一个除去气体供给路11B供给除去气体,就能够从各个第2喷射孔92都同时喷射气体。
作为前述除去气体供给路11A、11B的具体的构造例,在图1真空泵P1中,采用借助设置于螺纹槽排气部定子8的外周面的周向的槽与外装壳1的内表面形成除去气体供给路11A、11B的结构,但不限于该结构。
进而,在图1的真空泵中,采用第3喷射孔93被沿排气端口EX的周向设置多个的结构、在第3喷射孔93的附近设置除去气体供给路11C的结构、及第3喷射孔93的另一端相对于除去气体供给路11C开口的结构,并且作为该除去气体供给路11C的具体的构造例,采用在排气端口EX的外周面装配环部件、借助被装配的环部件内表面的槽与排气端口EX的外周面形成除去气体供给路11C的结构,但不限于该结构。
也可以是,第1喷射孔91如图5(a)所示,形成为相对于流路R大致直角地交叉,或如该图(b)所示,形成为相对于流路R倾斜地交叉。这点在第2、第3、第4、第5喷射孔92、93、94、95也相同。此外,第1喷射孔91如该图(c)所示,能够沿泵轴心方向设置多个。这点第2喷射孔92、第4喷射孔94也相同。虽省略图示,但第3喷射孔93可以沿排气端口EX的轴心方向设置多个,此外,第5喷射孔95也可以沿泵径向或者固定叶片7的长度方向设置多个。
进而,如前所述地设置多个第1喷射孔91的情况下,如图5(d)所示,也可以构成为在圆形的区域内喷射孔91被矩阵状地配置。这点其他的喷射孔92、93、94、95也相同。
《喷射孔的具体的构造(多孔质材式)概要》
形成在先说明的流路的内壁面的零件(具体为螺纹槽排气部定子8、排气端口EX外周面的前述环部件、间隔件S、固定叶片7等)通常由实心件或者铸造件形成,所以其流路的内壁面由与该零件相同的材质、即实心件或者铸造件构成,但该《喷射孔的具体的构造例(其1)》中,将那样的流路的内壁面由多孔质材料形成,将该多孔质材料的多孔用作喷射孔。
关于形成流路的内壁面的多孔质材料,例如除了铝、不锈钢、铁等那样的金属材料以外,也考虑陶瓷、树脂(塑料)等那样的非金属材料,但不限于此。
作为多孔质材料的成形方法,考虑将金属粉末烧制来成形的方法(粉末冶金)、借助结合件将粉末固化的方法(加压成形)、通过使在欲多孔质化的基材的表面加热的材料高速碰撞来形成多孔质的被膜的方法(热喷涂)、或者通过3D打印形成的方法等,但不限于此。
《喷射孔的具体的构造(多孔质材式)例1》
图6是喷射孔的具体的构造(多孔质材式)例1的说明图,图7是图6的D4向视剖视图,图8(a)是排气端口附近的剖视图,该图(b)是该图(a)的D5向视剖视图。
该图6的构造(多孔质式)例1中,将螺纹槽排气部定子8的一部分(具体地为在先说明的图1的第1喷射孔91附近、图1的第2喷射孔92附近)作为多孔质部PP用多孔质材料置换,由此,流路(具体地为螺纹槽排气流路R2的下游端、与最终间隙GE连通的螺纹槽排气流路R的上游端)的内壁面由多孔质材料构成,并且能够从该多孔质材料的多孔向该流路内喷射除去气体。
此外,该图6的构造(多孔质式)例1中,将排气端口EX的一部分(具体为在先说明的图1的第3喷射孔92附近)作为多孔质部PP用多孔质材料置换,流路(具体地为排气端口EX)的内壁面由多孔质材料构成,并且能够从该多孔质材料的多孔向该流路内喷射除去气体。
如前所述地将排气端口EX的一部分设为多孔质部PP的情况下,也可以是,例如图7所示,在排气端口EX的周向上该多孔质部PP以既定间距配置多个。
此外,作为将排气端口EX的内壁面由多孔质材料构成的方法,也可以是,例如图8所示,向排气端口EX的内侧嵌入由多孔质材料构成的筒状的多孔质筒EX1。另外,图8中,设定成,多孔质筒EX1的全长构成为与排气端口EX大致相同的全长,由此,排气端口的内壁面整体由多孔质材料构成,但不限于此。多孔质筒EX1的长度在排气端口EX的全长范围内能够适当改变。
《喷射孔的具体的构造(多孔质材式)例2》
图9是喷射孔的具体的构造(多孔质材式)例2的说明图,图10是应用图9的构造(多孔质材式)例2的螺纹槽排气部定子的剖视图,图11和图12(a)(b)是图10的A1部附近的放大图。
该图9的构造(多孔质材式)例1中,采用通过将螺纹槽排气部定子8整体用多孔质材料制作而流路(具体地为螺纹槽排气流路R2)的内壁面由多孔质材料构成的构造、及构成为将构成该内壁面的多孔质材料的表面的一部分用遮挡部件U1(参照图11、图12(a)(b))遮挡、将其一部分以外不遮挡的非遮挡部U2(参照图11和图12(a)(b))的构造(以下称作“多孔质遮挡构造”),由此,锁定喷射部位,能够在非遮挡部U2的范围内,从多孔质材料的多孔向该流路内喷射除去气体。
另外,在前述的多孔质遮挡构造中,将螺纹槽排气部定子8整体用多孔质材料形成,但也可以是,仅将螺纹槽排气部定子8整体的构成螺纹槽排气流路R2的内壁面的部分用多孔质材料形成。
此外,在该图9的构造(多孔质材式)例1中,如图11所示,将构成螺纹槽排气流路R2(流路)的内壁面的螺纹槽81的向上面构成为非遮挡部U2,或如图12(a)所示采用将螺纹槽81的角部附近设定成非遮挡部U2的结构、或者采用如图12(b)所示将螺纹槽81的角部附近与该螺纹槽81的螺纹峰顶部设定成非遮挡部U2,但不限于此。将螺纹槽排气流路R2(流路)的哪部分构成为非遮挡部U2,这点能够考虑产物容易堆积的部位适当改变。
但是,通过基于钻孔机的孔加工或者基于端铣刀的槽加工等机械加工而在螺纹槽81的壁面、角部形成喷射孔较困难。与之相对,将这样的壁面、角部以外的部位用遮挡部件U1遮挡无需机械加工,所以比较容易。因此,如前所述,能够在非遮挡部U2的范围内从多孔质材料的多孔向流路内喷射除去气体的结构(以下称作“非遮挡部喷射构造”)有即使在机械加工困难的狭窄的场所也能够应用的优点。
以上说明的多孔质遮挡构造及非遮挡部喷射构造不仅第1喷射孔91,也能够应用于第2、第3喷射孔92、93、第4、第5喷射孔94、95。
图13表示在间隔件S设置有第4喷射孔94的构造中将该第4喷射孔94用多孔质材料的多孔形成的例子,此外,图14(a)(b)表示在固定叶片7设置有第5喷射孔95的构造中将该第4喷射孔95用多孔质材料的多孔形成的例子。这些例子中,均采用前述的多孔质遮挡构造,锁定喷射部位,能够在非遮挡部U2的范围内从多孔质材料的多孔向该流路内喷射除去气体。
具体地,图13的例子中,通过将构成流路(叶片间排气流路R1)的间隔件S的内表面构成为非遮挡部U2,设定成仅从间隔件S的内表面喷射除去气体。此外,图14(a)(b)的例子中,将构成流路(叶片间排气流路R1)的固定叶片7的下游侧角部附近(参照图14(a))或固定叶片7的下游侧向下面的一部分(参照图14(b))或其全部(省略图示)构成为非遮挡部U2,由此设定成仅从固定叶片7的下游侧角部附近或下游侧向下面喷射除去气体。
如图14(c)所示,将固定叶片7整体用多孔质材料制作,且也能够省略前述的遮挡,该情况下,从固定叶片7的任何面均能够喷射除去气体。
《喷射孔的具体的构造(多孔质材式)例2》
图15是喷射孔的具体的构造(多孔质材式)例3的说明图。
该图15的构造(多孔质材式)例3中,在先说明的第1喷射孔91(参照图1)的开口端附近设置具备比其开口面积大的表面积的板体PL,并且该板体PL由多孔质材料形成,作为喷射孔采用该多孔质材料的多孔。借助这样的结构(以下称作“多孔质板喷射构造”),在该图15的构造(多孔质材式)例3中将能够喷射气体的面积放大。
以上说明的多孔质板喷射构造不仅第1喷射孔91也能够应用于第2、第3喷射孔92、93及第4、第5喷射孔。图16表示将第4喷射孔94设置于螺纹槽排气部定子8的构造中应用前述的多孔质板喷射构造的例子,图17表示将第5喷射孔95设置于固定叶片7的构造中应用前述的多孔质板喷射构造的例子。即,这些例子中,均在喷射孔94、95的开口端附近设置有前述多孔质材料构成的板体PL,作为喷射孔采用该多孔质材料的多孔。
《被从气体喷射孔喷射的气体的说明》
图1的真空泵P1中,作为被从气体喷射孔91、92、93喷射的除去气体,能够采用非活性气体、被加热机构加热的高温气体、或被激发机构活性化的高能量气体(例如,借助等离子发生装置等离子化・激发化的气体等)。这些除去气体能够根据需要适当选择或组合来使用。
非活性气体为,氮气、稀有气体(氩气、氪气、氙气等)为其示例,有喷射气体与处理气体反应而具有爆发性、毒性的风险的情况下使用缺乏这些反应性的气体较好。另外,使用分子量大的气体的话喷射气体的动能变大,所以得到高的除去效果。
高能量气体、高温气体与常温气体相比能量密度大,所以由于来自气体喷射孔91、92、93的喷射,将堆积于流路R的内表面的产物除去的效果较高。
《控制机构CX的说明》
图1的真空泵P具备控制其启动、再启动、以及基于磁轴承MB1、MB2的旋转体RT的支承控制、基于驱动马达MO的旋转体RT的转数控制或者旋转速度控制等、将真空泵P整体总括控制的控制机构CX。
作为这种的控制机构CX的具体的结构例,图1的真空泵P中,借助例如由中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、输入输出(I/O)接口等硬件资源构成的数值运算处理装置构成控制机构CX,但不限于该结构。
控制机构CX除了作为进行前述那样的真空泵P整体的总括控制的机构发挥功能以外,还作为基于来自外部装置M的指令(具体地为维护许可信号)执行相对于喷射孔91、92、93的气体的供给的机构发挥功能。
该情况下,外部装置M也可以将前述指令(具体地为维护许可信号)定期地输出。此外,为了防止影响外部装置M的操作,从外部装置M输出的前述指令如图19所示,优选为在由外部装置M进行的处理与处理的空闲、工作更换期间、或真空泵P1的维护期间等,以不影响进行外部装置M的真空度的作业的时机输出。
对于前述指令(具体为维护许可信号),也可以附加使何种气体以怎样的控制方式从喷射孔91、92、93喷射等与喷射的气体相关的信息。
前述控制机构CX的前述执行如图2所示,也可以构成为,包括将维护要求信号RQ向外部装置M输出的处理、接收基于该维护要求信号RQ从外部装置M输出的前述指令(具体为维护许可信号EN)的情况下将为了进行相对于喷射孔91、92、93的气体的供给所必要的信号输出的处理。
前述维护要求信号RQ能够经由控制机构CX的输入输出(I/O)接口向外部装置M输出,此外,维护许可信号也能够经由控制机构CX的输入输出(I/O)接口接收。
也可以构成为,前述信号,即,用于进行相对于喷射孔91、92、93的气体的供给所必要的信号经由输入输出(I/O)接口向后述的阀BL1、BL2、BL3、BL4输出。
《控制机构CX中的气体喷射控制方式的说明》
前述控制机构CX作为被从喷射孔91、92、93喷射的除去气体的喷射控制方式,能够构成为作为控制其除去气体的压力、流量、或喷射时间的某个的机构发挥功能。
此外,前述控制机构CX可以构成为作为控制上述的控制对象(压力、流量、喷射时间)的全部的机构发挥功能,也可以构成为作为控制某两种控制对象(压力与流量、压力与喷射时间、流量与喷射时间)的机构发挥功能。
控制机构CX的前述喷射时间的控制也可以构成为,包括从喷射孔91、92、93将除去气体一直喷射的形式的控制、及从喷射孔91、92、93将除去气体间歇地喷射的形式的控制(以下称作“间歇喷射控制”)中的至少某一方的形式的控制。
控制机构CX的前述流量的控制也可以构成为,包括使从喷射孔91、92、93喷射的除去气体的流量保持恒定的形式的控制、及将该流量增减的形式的控制中的至少某一方的形式的控制。
控制机构CX的前述压力的控制也可以构成为,包括使被从喷射孔91、92、93喷射的除去气体的压力保持恒定的形式的控制、及将被从喷射孔91、92、93喷射的除去气体相对于该喷射孔突出地供给的形式的控制(以下称作“突出的气体喷射控制”)中的至少某一方的形式的控制。
以上说明的控制机构CX喷射时间、流量、压力的控制例如如图2所示,在相对于喷射孔91、92、93供给除去气体的气体供给系统SS的途中,设置阀BL1、BL2,并且能够通过将阀BL2用控制机构CX控制来实现。
此外,关于突出的气体喷射控制,也可以构成为,例如,如图18所示,设置气体供给系统SP的途中能够将除去气体暂时存积的缓冲罐TK,将位于该缓冲罐TK的上游的阀BL4打开,由此,从缓冲罐TK向喷射孔91、92、93一下地释放除去气体。
控制机构CX中,也能够采用从喷射孔91、92、93一直持续喷射除去气体地控制的方式,但为了极力减少对外部装置M的处理的影响,优选地构成为,像在先说明那样,相对于外部装置M输出维护要求信号,且仅在接收到来自外部装置M的指令(具体地为维护许可信号)时,从喷射孔91、92、93喷射除去气体。
《控制机构CX中将感测机构组合使用的例子》
若参照图2,图1的真空泵P1中,相对于喷射孔91、92、93供给除去气体的气体供给系统SS的途中,设置感测该气体供给系统SS的供给状况的感测机构MM。作为这种感测机构MM,能够采用将气体供给系统SP的供给状态(具体地为压力、流量)数值性地测量的测量机构、例如周知的压力计、流量计。
图1的真空泵P1中采用前述感测机构MM的情况下,控制机构CX构成为,作为基于感测机构MM的感测结果输出调整相对于喷射孔91、92、93的除去气体的供给压力或供给流量所必要的信号的机构发挥功能。
作为用于实现该功能的具体的结构,可以采用下述《第1结构例》至《第3结构例》。下述《第1结构例》至《第3结构例》可以个别地实施,也可以组合使用。
《产物的堆积量推定原理》
若由于产物的堆积而在喷射孔91、92、93或者气体供给系统SS发生堵塞,则感测机构MM(压力计)的测量值(压力)上升而居高不下(参照图20),所以控制机构CX中监视感测机构MM处的测量值(压力)的变化,由此,能够推定产物的堆积量。
此外,若发生前述堵塞,则感测机构MM(流量计)的测量值(流量)减少,所以控制机构CX中,通过监视感测机构MM处的测量值(流量)的变化,能够推定产物的堆积量。
进而,控制机构CX中,如图20所示,也可以是,基于从来自喷射孔91、92、93的除去气体的喷射开始时点(t0)经过既定时间(t1)后由测量机构MM(压力计、流量计)测量的测量值(压力、流量),把握气体供给系统SS的堵塞水平、产物的堆积水平。
《第1结构例》
・作为测量机构MM采用压力计。
・控制机构CX中,采用经由前述的输入输出(I/O)接口接收前述压力计的测量值(压力)的处理、由中央处理器判定接收的测量值(压力)是否越过阈值(例如图20所示的警戒水平)的处理、该判定处理中判定成越过阈值的情况下经由输入输出(I/O)接口相对于阀BL2输出既定的信号来提高相对于喷射孔91、92、93的除去气体的供给压力的处理。
《第2结构例》
・作为测量机构MM采用流量计。
・控制机构CX中,采用经由前述的输入输出(I/O)接口接收前述流量计的测量值(流量)的处理、由中央处理器判定接收的测量值(流量)是否低于阈值的处理、该判定处理中判定成低于阈值的情况下经由输入输出(I/O)接口相对于阀BL2输出既定的信号来提高相对于喷射孔91、92、93的除去气体的供给流量或增加供给压力的处理。
《第3结构例》
・作为测量机构MM采用压力计。
・控制机构CX中,采用一直或者定期地监视测量机构MM的测量值(压力)的变化的处理、基于该测量值(压力)的变化推定产物的堆积量的处理、及推定的产物的堆积量超过阈值的情况下如前述《第1结构例》中说明的那样相对于阀BL2输出既定的信号来增加相对于喷射孔91、92、93的除去气体的供给流量、或者相对于未图示的警铃装置输出既定的信号来鸣响警报的处理。
《第4结构例》
・作为测量机构MM采用流量计。
・控制机构CX中,采用一直或者定期地监视测量机构MM的测量值(流量)的变化的处理、基于该测量值(流量)的变化推定产物的堆积量的处理、及推定的产物的堆积量超过阈值的情况下如前述《第2结构例》中说明的那样相对于阀BL2输出既定的信号来增加相对于喷射孔91、92、93的除去气体的供给流量或供给压力、或者相对于未图示的警铃装置输出既定的信号来鸣响警报的处理。
《追加的结构例》
在先说明的气体供给系统SS的堵塞水平升高时,控制机构CX中,也可以以将气体供给系统SS的气体供给压力阶段性地提高的方式控制(以下称作“阶段性的气体压力上升控制”)。该情况下,也可以与该阶段对应地设定警告水平来输出。
若如前所述地将气体供给压力阶段地提高的途中,将气体供给系统SS的堵塞原因即堆积物、即在喷射孔91、92、93或者气体供给系统SS堆积的产物除去,消除气体供给系统SS的堵塞,也可以是,气体供给系统SS的气体压力返回原来的压力,所以通过感测其来取消阶段性的气体压力上升控制。
仅阶段性的气体压力上升控制难以对应的情况下,控制机构CX也可以构成为,(A)切换成前述的间歇喷射控制的处理、(B)将从喷射孔91、92、93喷射的除去气体的种类例如从常温的非活性气体切换成高温气体的处理、(C)从高温气体切换成高能量气体的处理等,堆积的产物的除去效果向更大的一方(A→B→C)转移。
陷于来自喷射孔91、92、93的气体的喷射中堆积的产物难以除去的状况下,控制机构CX构成为,通过相对于外部装置M输出既定的信号(HELP信号),促进真空泵的分解维护或者更换。
《以上的总结》
本实施方式的真空泵P1中,如前所述,作为将堆积于流路R的内壁面的产物除去的除去机构RM的具体的结构,除去机构RM采用在流路R的内壁面具备一端开口的喷射孔91、92、93、94或95且从该喷射孔91、92、93、94或95向流路R内喷射除去气体的这样的构造。因此,堆积于流路R的内壁面的产物并非以往那样的泵的加热・保温而是借助从喷射孔91、92、93、94或95喷射的除去气体的物理性的力被强制地剥落从而被除去,所以不会发生以往那样的泵的加热・保温引起的不良情况(例如旋转体RT的材料强度下降引起的破损、旋转体RT的蠕变形变引起的变形、变形的旋转体RT与位于其外周的固定零件的接触、由于接触引起的旋转体RT、固定零件的破损等),适合将堆积于真空泵P1内的流路R的产物除去。
此外,根据本实施方式的真空泵P1,也能够与泵的加热・保温组合使用,能够通过组合使用减少泵的加热・保温所必要的能量。
进而,在本实施方式的真空泵P1中,构成为相对于外部装置M输出维护要求信号,且仅在接收到来自外部装置M的指令(具体地为维护许可信号)时从喷射孔91、92、93喷射除去气体的情况下,能够抑制除去气体的喷射对外部装置M的处理造成的影响,有防止对外部装置M的操作造成影响的优点。
本发明不限于以上说明的实施方式,在本发明的技术的思想内能够由本领域技术人员进行多种变形。
例如,对于图1所示的真空泵P1中省略螺纹槽泵级PS的构造的,即对于仅借助翼排气级PT将气体排出的形式的真空泵(所谓的涡轮分子泵)也能够应用本发明。
前述本发明的应用例中,省略图1所示的螺纹槽泵级PS,所以该图所示的第2喷射孔92与除去气体供给路11B配置于泵座1B。并且,前述本发明的应用例中,与叶片间排气流路R1(由在旋转体R的外周面设置的旋转叶片6与被在外装壳1内定位固定的固定叶片7之间设定的间隙构成的流路)的下游出口连通的最终间隙GE构成为,构成最下级的翼排气级PTn的固定叶片7E或者旋转叶片6与泵座1B之间的间隙。该情况下,有产物堆积于叶片间排气流路R2的下游出口附近的内壁面(具体地为构成最终间隙GE的泵座1B的面)的情况,所以为了将该堆积的产物除去,也可以采用在叶片间排气流路R2的下游出口附近的内壁面第2喷射孔92的一端开口的构造。
此外,本发明除了在先说明的本实施方式的真空泵P1那样的轴流型真空泵以外,也能够应用于半径流型(西格巴恩型)等曳力泵。
附图标记说明
1外装壳
1A泵壳
1B泵座
2吸气口
3排气口
4定子柱
5旋转轴
6旋转叶片
7固定叶片
8螺纹槽排气部定子
81螺纹槽
91第1喷射孔
92第2喷射孔
93第3喷射孔
94第4喷射孔
95第5喷射孔
11A、11B、11C、11D、11E除去气体供给路
BL1、BL2、BL3、BL4阀
CX控制机构
DR驱动机构
EN维护许可信号
EX排气端口
EX1多孔质筒
GE最终间隙
GT气体供给源
MB1径向磁轴承
MB2轴向磁轴承
MO驱动马达
MM感测机构
P1真空泵
P2辅助泵
PP多孔质部
PS螺纹槽泵级
PT翼排气级
PT1最上级的翼排气级
PTn最下级的翼排气级
PL板体
R气体的流路
R1叶片间排气流路
R2螺纹槽排气流路
R3泵内排气口侧流路
RM除去机构
RT旋转体
RQ维护要求信号
S间隔件
SP支承机构
SS气体供给系统
TK缓冲罐
U1遮挡部件
U2非遮挡部。

Claims (23)

1.一种真空泵,其特征在于,
具备旋转体、支承机构、驱动机构、吸气口、排气口、气体的流路、除去机构,
前述旋转体配置于外装壳内,
前述支承机构将前述旋转体能够旋转地支承,
前述驱动机构将前述旋转体旋转驱动,
前述吸气口用于通过前述旋转体的旋转将气体吸入,
前述排气口用于将从前述吸气口吸入的前述气体排出,
前述气体的流路从前述吸气口向前述排气口转移,
前述除去机构将堆积于前述流路的内壁面的产物除去,
前述除去机构具备在前述流路的内壁面一端开口的多个喷射孔,且呈从该多个喷射孔向前述流路内喷射除去气体的构造,
具备控制机构,前述控制机构作为控制前述除去气体的压力、流量、或喷射时间的某个的机构发挥功能,
前述除去气体的压力的控制是将被从前述多个喷射孔喷射的前述除去气体相对于该多个喷射孔突出地供给的形式的控制,
前述多个喷射孔的另一端向沿周向形成的除去气体供给路开口,
前述除去气体供给路在前述周向上连通。
2.如权利要求1所述的真空泵,其特征在于,
在相对于前述多个喷射孔供给前述除去气体的气体供给系统的途中,设置有感测该气体供给系统的供给状况的感测机构。
3.如权利要求2所述的真空泵,其特征在于,
前述控制机构作为基于前述感测机构的感测结果来输出调整相对于前述多个喷射孔的前述除去气体的供给流量所必要的信号的机构发挥功能。
4.如权利要求2所述的真空泵,其特征在于,
前述控制机构作为以下机构发挥功能:基于前述感测机构的感测结果进行推定产物的堆积量的处理,及其推定的产物的堆积量超过阈值的情况下,输出调整相对于前述多个喷射孔的前述除去气体的供给压力或供给流量所必要的信号,或输出鸣响警报所必要的信号。
5.如权利要求1所述的真空泵,其特征在于,
前述控制机构作为基于来自外部装置的指令执行相对于前述多个喷射孔的前述除去气体的供给的机构发挥功能。
6.如权利要求1所述的真空泵,其特征在于,
前述喷射时间的控制包括从前述多个喷射孔一直喷射前述除去气体的形式的控制、及从前述多个喷射孔间歇地喷射前述除去气体的形式的控制中的至少某一方的形式的控制。
7.如权利要求1所述的真空泵,其特征在于,
前述流量的控制包括将被从前述多个喷射孔喷射的前述除去气体的流量保持恒定的形式的控制、及将该流量增减的形式的控制中的至少某一方的形式的控制。
8.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
前述除去气体为非活性气体。
9.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
前述除去气体是被激发机构活性化的高能量气体。
10.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
前述除去气体是被加热机构加热的高温气体。
11.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
将前述流路的内壁面用多孔质材料形成,
将前述多孔质材料的多孔用作前述多个喷射孔。
12.如权利要求11所述的真空泵,其特征在于,
将构成前述流路的内壁面的前述多孔质材料的表面的一部分遮挡,该一部分以外构成为无遮挡的非遮挡部,由此,在前述非遮挡部的范围内,能够从前述多孔质材料的多孔向前述流路内喷射除去气体。
13.如权利要求11所述的真空泵,其特征在于,
在前述多个喷射孔的开口端附近设置具备比其开口面积大的表面积的板体,以及前述板体由多孔质材料形成,将该多孔质材料的多孔作为前述多个喷射孔采用。
14.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
前述流路是在前述旋转体的外周和与其相向的固定部件之间形成的螺纹槽形状的流路,且呈前述多个喷射孔的一端在该流路的下游出口附近的内壁面开口的构造。
15.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
前述流路是在前述旋转体的外周和与其相向的固定部件之间形成的螺纹槽形状的流路,且呈前述多个喷射孔的一端在该流路的上游入口附近的内壁面开口的构造。
16.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
前述流路是由在设置于前述旋转体的外周面的旋转叶片与在前述外装壳内被定位固定的固定叶片之间设定的间隙构成的流路,且呈前述多个喷射孔的一端在该流路的下游出口附近的内壁面开口的构造。
17.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
前述流路包括与前述流路的下游出口连通的排气端口,
呈前述多个喷射孔的一端在前述排气端口的内壁面开口的构造。
18.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
前述流路是由在设置于前述旋转体的外周面的旋转叶片与在前述外装壳内被定位固定的固定叶片之间设定的间隙构成的流路,且该流路包括将前述固定叶片定位固定的间隔件的内表面,呈前述多个喷射孔的一端在该间隔件的内壁面开口的构造。
19.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
前述流路是由在设置于前述旋转体的外周面的旋转叶片与在前述外装壳内被定位固定的固定叶片之间设定的间隙构成的流路,且呈前述多个喷射孔的一端在该固定叶片的外表面开口的构造。
20.如权利要求5所述的真空泵,其特征在于,
基于前述指令的执行包括将维护要求信号向前述外部装置输出的处理、接收到基于前述维护要求信号从前述外部装置输出的维护许可信号的情况下输出为进行相对于前述多个喷射孔的前述除去气体的供给而必要的信号的处理。
21.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵,其特征在于,
在前述流路的内壁面实施比流路的构成基材非粘接性高或表面自由能量低的材料的涂层。
22.如权利要求21所述的真空泵,其特征在于,
前述涂层的材料为氟树脂或含氟树脂的涂层件。
23.一种控制机构,是真空泵的控制机构,前述真空泵具备旋转体、支承机构、驱动机构、吸气口、排气口、气体的流路、除去机构,
前述旋转体配置于外装壳内,
前述支承机构将前述旋转体能够旋转地支承,
前述驱动机构将前述旋转体旋转驱动,
前述吸气口用于通过前述旋转体的旋转将气体吸入,
前述排气口用于将从前述吸气口吸入的前述气体排出,
前述气体的流路从前述吸气口向前述排气口转移,
前述除去机构将堆积于前述流路的内壁面的产物除去,
前述除去机构具备一端在前述流路的内壁面开口的多个喷射孔,
前述多个喷射孔的另一端向沿周向形成的除去气体供给路开口,前述除去气体供给路在前述周向上连通,
前述真空泵呈从前述多个喷射孔向前述流路内喷射除去气体的构造,其特征在于,
控制从前述多个喷射孔向前述流路内喷射的除去气体的压力,前述除去气体的压力的控制是将被从前述多个喷射孔喷射的前述除去气体相对于该喷射孔突出地供给的形式的控制,
或输出调整前述除去气体的供给压力或供给流量所必要的信号,
或作为输出鸣响警报所必要的信号的机构发挥功能,
或作为基于来自外部装置的指令执行相对于前述多个喷射孔的前述除去气体的供给的机构发挥功能。
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