CN113508231A - 真空泵及真空泵结构零件 - Google Patents

真空泵及真空泵结构零件 Download PDF

Info

Publication number
CN113508231A
CN113508231A CN202080020393.6A CN202080020393A CN113508231A CN 113508231 A CN113508231 A CN 113508231A CN 202080020393 A CN202080020393 A CN 202080020393A CN 113508231 A CN113508231 A CN 113508231A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spacer
vacuum pump
heating
cooling
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080020393.6A
Other languages
English (en)
Inventor
吉原菜穗子
坂口祐幸
馆野泰
小川洋平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Edwards Japan Ltd
Original Assignee
Edwards Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Edwards Japan Ltd filed Critical Edwards Japan Ltd
Publication of CN113508231A publication Critical patent/CN113508231A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/042Turbomolecular vacuum pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/584Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps cooling or heating the machine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明提供加热器与水冷管之间的热阻大而零件个数少的真空泵。前述真空泵具备具有气体的吸气部(12)和排气部(13)的壳主体(14)、形成有定子翼(19)、转子翼(20)的涡轮分子泵机构部(17)、用于使转子翼(20)旋转的马达(16),壳主体(14)具有能够在被一体地成形的加热间隔件部(46)和水冷间隔件部(47)之间进行热传导的基座间隔件(42),在基座间隔件(42)处设置有边界部(52),前述边界部(52)成形为截面在加热间隔件部(46)和水冷间隔件部(47)之间为细颈状。

Description

真空泵及真空泵结构零件
技术领域
本发明例如涉及涡轮分子泵等真空泵、其结构零件。
背景技术
一般地,作为真空泵的一种,已知涡轮分子泵。该涡轮分子泵中,通过向泵主体内的马达的通电使转子翼旋转,通过将吸入泵主体的气体(工艺气体)的气体分子弹飞来排出气体。此外,这样的涡轮分子泵中,有为了适当控制泵内的各部位的温度而具备加热器、冷却管的类型的涡轮分子泵。
专利文献1:日本特开2015-031153号公报。
但是,关于如上所述的涡轮分子泵的加热器、冷却管,是为了实现加热和冷却的相反的功能的部件,所以必须慎重地进行位置关系、周边零件的设计。例如,关于泵内的温度,转子翼的温度起支配作用,但若冷却功能的设计不适当,则难以将转子翼、该附近的温度保持为所希望的温度(例如70℃左右)。此外,若加热器和冷却管的彼此的设置场所过近,由于热交换,各自的功能相抵,难以高效率地进行温度控制。
进而,保持加热器的零件和保持冷却管的零件(保持零件)从功能不同、加工的容易性等观点出发,通常分别作为分体零件成形。因此,由于进行使用加热器和冷却管的温度控制,零件个数变多,零件的加工、管理及装配等所需的成本也变大。
发明内容
本发明的目的在于提供加热器和水冷管(冷却管)之间的热阻大而零件个数少的真空泵及真空泵结构零件。
(1)为了实现上述目的,本发明一种真空泵,其特征在于,具备泵机构部、壳、马达、真空泵结构零件,前述泵机构部形成有静翼、旋转翼,前述壳将前述泵机构部内包,前述马达用于使前述旋转翼旋转,前述真空泵结构零件能够在被一体地成形的加热部和冷却部之间进行热传导,在前述真空泵结构零件处设置有边界部,前述边界部形成为截面在前述加热部和前述冷却部之间为细颈状。
(2)此外,为了实现上述目的,其他本发明是(1)所述的真空泵,其特征在于,前述边界部形成于前述真空泵结构零件的外侧的切口部和内侧的锥部之间。
(3)此外,为了实现上述目的,其他本发明为一种真空泵结构零件,其特征在于,能够在被一体地成形的加热部和冷却部之间进行热传导,设置有边界部,前述边界部成形为截面在前述加热部和前述冷却部之间为细颈状。
(4)此外,为了实现上述目的,其他本发明是(3)所述的真空泵结构零件,其特征在于,前述边界部形成于外侧的切口部和内侧的锥部之间。
发明效果
根据上述发明,能够提供加热器和水冷管之间的热阻大而零件个数少的真空泵及真空泵结构零件。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的涡轮分子泵的纵截面。
图2的(a)是表示第1实施方式的涡轮分子泵的一部分的放大图,(b)是改变相位来表示其他部位的放大图。
图3是从右起将本发明的第1实施方式的加热冷却构造、第2实施方式的加热冷却构造及以往构造排列地表示说明图。
图4是表示温度控制的概要说明图。
具体实施方式
以下,基于附图,说明本发明的各实施方式的真空泵。图1将作为本发明的第1实施方式的真空泵的涡轮分子泵10纵剖来概略地表示。该涡轮分子泵10例如与半导体制造装置、电子显微镜、质量分析装置等对象设备的真空腔(图示略)连接。
涡轮分子泵10一体地具备圆筒状的泵主体11、箱状的电装盒(图示略)。它们中的泵主体11为,图1中的上侧是与对象设备的一侧相连的吸气部12,下侧是与辅助泵等相连的排气部13。
并且,涡轮分子泵10除了图1中所示那样的铅垂方向的垂直姿势,在倒立姿势、水平姿势、倾斜姿势下也能够使用。
用于对泵主体11进行电力供给的电源回路部、用于控制泵主体11的控制回路部被容纳于电装盒(图示略),但这里省略关于它们的详细的说明。
泵主体11具备大致圆筒状的作为壳体的主体壳14。主体壳14将位于图1中的上部的作为吸气侧零件的吸气侧壳14a、位于图1中的下侧的作为排气侧零件的排气侧壳14b沿轴向串联地相连来构成。这里,例如也能够将吸气侧壳14a称作壳等,例如也能够将排气侧壳14b称作基座等。
吸气侧壳14a和排气侧壳14b在径向(图1中的左右方向)上重叠。进而,吸气侧壳14a使形成于轴向一端部(图1中的下端部)的内周面与排气侧壳14b的上端部29b的外周面相向。并且,吸气侧壳14a和排气侧壳14b隔着容纳于槽部的O型圈(密封部件41)借助多个六角带孔螺栓(图示略)被彼此气密地结合。
排气侧壳14b大体具有筒状的基座间隔件42(真空泵结构零件)和将基座间隔件42的轴向一端部(图1中的下端部)封堵的基座体43的二分的构造。这里,基座间隔件42和基座体43也能够分别称作上基座、下基座等。另外,基座间隔件42具有支承用于温度管理系统(TMS,Temperature Management System)的加热器48、水冷管49的加热间隔件部46、水冷间隔件部47,但关于基座间隔件42的详细情况在后说明。
泵主体11具备大致圆筒状的主体壳14。在主体壳14内设置有排气机构部15和旋转驱动部(以下称作“马达”)16。它们之中,排气机构部15是由作为泵机构部的涡轮分子泵机构部17、作为螺纹槽排气机构部的螺纹槽泵机构部18构成的复合型的部件。
涡轮分子泵机构部17和螺纹槽泵机构部18被配置成沿泵主体11的轴向连续,在图1中,在图中的上侧配置有涡轮分子泵机构部17,在图1中的下侧配置有螺纹槽泵机构部18。以下,对涡轮分子泵机构部17、螺纹槽泵机构部18的基本构造概略地说明。
配置于图1中的上侧的涡轮分子泵机构部17借助多个涡轮片进行气体的移送,具备具有既定的倾斜、曲面而放射状地形成的固定翼(以下称作“定子翼”)19和旋转翼(以下称作“转子翼”)20。在涡轮分子泵机构部17中,定子翼19和转子翼20被配置成遍及十层左右地交替地排列。
定子翼19被与主体壳14一体地设置,转子翼20进入上下的定子翼19之间。转子翼20与筒状的转子28一体化,转子28以覆盖转子轴21的外侧的方式同心地固定于转子轴21。随着转子轴21的旋转,沿与转子轴21及转子28相同的方向旋转。
这里,泵主体11采用铝作为主要的零件的材质,后述的排气侧壳14b、定子翼19、转子28等的材质也为铝。此外,图1中,为了避免附图变得复杂,省略表示泵主体11的零件的截面的剖面线的记载。
转子轴21被加工成带台阶的圆柱状,从涡轮分子泵机构部17到达下侧的螺纹槽泵机构部18。进而,马达16配置于转子轴21的轴向的中央部。关于该马达16在后说明。
螺纹槽泵机构部18具备转子圆筒部23和螺纹定子24。该螺纹定子24也被称作“外螺纹”等,采用铝作为螺纹定子24的材质。螺纹槽泵机构部18的后段配置有用于与排气管连接的排气口25,排气口25的内部和螺纹槽泵机构部18在空间上相连。
前述的马达16具有固定于转子轴21的外周的旋转件(附图标记省略)、配置成包围旋转件的固定件(附图标记省略)。用于使马达16工作的电力的供给通过容纳于前述的电装盒(图示略)的电源回路部、控制回路部进行。
虽省略详细的图示、附图标记,但基于磁悬浮的非接触式的轴承(磁轴承)被用于转子轴21的支承。因此,在泵主体11中,进行高速旋转时无磨损、寿命长、且实现无需润滑油的环境。另外,作为磁轴承,也能够采用将径向磁轴承和轴向轴承组合的部件。
进而,在转子轴21的上部及下部的周围,隔开既定间隔地配置有半径方向的保护轴承(也称作“保护轴承”、“触底(T/D)轴承”、“支承轴承”等)32、33。借助这些保护轴承32、33,例如万一发生电气系统的问题、大气冲入等问题的情况下,也不使转子轴21的位置、姿势较大变化,转子翼20、其周边部不会损伤。
这样的构造的涡轮分子泵10的运转时,前述的马达16被驱动,转子翼20旋转。并且,随着转子翼20的旋转,气体被从图1中的上侧表示的吸气部12抽吸,使气体分子与定子翼19和转子翼20碰撞,同时进行气体朝向螺纹槽泵机构部18侧的移送。进而,在螺纹槽泵机构部18处气体被压缩,被压缩的气体从排气部13向排气口25进入,经由排气口25被从泵主体11排出。
另外,能够将转子轴21、与转子轴21一体旋转的转子翼20、转子圆筒部23、及马达16的旋转件(附图标记省略)等例如统称为“转子部”或“旋转部”等。
接着,对前述基座间隔件42、由其周边零件构成的加热冷却构造进行说明。基座间隔件42如图1及图2(a)、(b)所示,被与前述的基座体43同心地组合,构成主体壳14的排气侧的部位。基座体43具有负责马达16、转子轴21等的支承的定子柱44,基座间隔件42在定子柱44的基端侧的周围沿径向隔开既定的间隔地包围。
基座间隔件42如在图2(a)中将一部分放大所示,具有加热间隔件部46和水冷间隔件部47。基座间隔件42为对铝铸造品进行既定的加工、处理而形成的一体成型品,加热间隔件部46和水冷间隔件部47被互相一体化。并且,基座间隔件42向加热间隔件部46一侧与基座体43组合,隔着O型圈(密封部件45)经由省略图示的六角带孔螺栓与基座体43连结。
这里,也能够将基座间隔件42和基座体43借助铝铸造物或不锈钢一体成型。但是,通过像本实施方式这样设为分体零件,零件外形变小,在零件的加工、管理、搬运、装配时的处理等各种方面容易性增加,能够抑制相关的成本。
接着,加热间隔件部46整体形成为环状,具有矩形形状的截面。此外,在加热间隔件部46处,前述的螺纹定子24被以能够进行热传递的状态组合而被固定。
在加热间隔件部46处,装配有用于进行加热的加热器48、如图2(b)所示那样的温度传感器51。它们中的加热器48被从外侧插入加热间隔件部46,经由具有板材50a、六角带孔螺栓50b等的加热器装配件50,固定于加热间隔件部46。加热器48通过通电控制使发热量变化。并且,加热器48将已产生的热向加热间隔件部46传递,使加热间隔件部46的温度上升。这里,加热器48的配置考虑加热器48接近螺纹定子24而能够将螺纹定子24高效率地加热。
此外,在本实施方式中,加热器48的数量为两个,这些加热器48在加热间隔件部46被以大致180°间隔配置。但是,不限于此,能够增减加热器48的数量。但是,例如将加热器48的数量增加至4个而将这些加热器48以90°间隔配置这样的情况下,能够进行更高效率的加热。
前述的温度传感器51被从外侧插入加热间隔件部46,被经由温度传感器装配件53固定。即,温度传感器51与加热器48安装于相同的零件(单一的零件)。此外,传感器装配件53具有与前述的加热器装配件50相同的构造,具有板材53a、六角带孔螺栓53b等。
在本实施方式中,温度传感器51的数量为2个,这些温度传感器51被在加热间隔件部46以大致180°间隔配置。并且,温度传感器51在加热器48的配置的相位的大致中央(两个加热器48的大致中间)配置,与加热器48一并以90°间隔沿周向排成一列。此外,温度传感器51被配置成尽可能接近螺纹定子24,能够在接近螺纹定子24的位置检测被加热器48加热的加热间隔件部46的温度。这里,作为温度传感器51,能够采用例如热敏电阻等那样一般的各种部件。
前述的水冷间隔件部47整体成型为环状,相对于作为基盘的加热间隔件部46,位于图中的上方(靠吸气侧的部位)。进而,水冷间隔件部47具有比加热间隔件部46大的外径和内径,向径向的外侧凸缘状地突出。
此外,水冷间隔件部47的上端部29b与水冷间隔件部47的其他部分相比被加工成薄壁,立壁状地向上突出。并且,水冷间隔件部47的上端部29b进入吸气侧壳14a的内侧,经由密封部件41与吸气侧壳14a嵌合。
与加热间隔件部46的比较中,水冷间隔件部47与加热间隔件部46相比整体被加工成薄壁,与加热间隔件部46相比向径向的外侧的部位伸出。此外,在加热间隔件部46与水冷间隔件部47的边界部52,外侧的直角的切口部54和内侧的倾斜的锥部56留有适度的厚度地接近。
即,在边界部52的外侧(主体壳14的外侧),加热间隔件部46的外周面46a、水冷间隔件部47的下表面47a被加工成在截面上以互相为直角的关系形成切口部54。此外,在边界部52的内侧(主体壳14的内侧),以从加热间隔件部46的一侧向水冷间隔件部47的一侧内径逐渐扩大的方式倾斜地进行加工,形成有锥部56。
与锥部56相连的加热间隔件部46的上表面46b与水冷间隔件部47的上述的下表面47a位于大致同一平面上。此外,切口部54和锥部56的轴向的位置关系被设定为,切口部54相对地位于下方侧(排气侧),锥部56相对地位于上方侧(吸气侧)。
通过以这样的形状形成边界部52由此,加热间隔件部46和水冷间隔件部47经由缩窄成瓶的颈(瓶颈)状的部位(作为热传导部的边界部52)互相无接口地相连。并且,通过设置实现这样的细颈状的形状的边界部52,通过一零件化保持良好的热传导度的状态下,能够实现热的传导路径的狭窄化。
这里,水冷间隔件部47、加热间隔件部46、边界部52被一零件化,但关于它们的主从关系、区域能够采用多种把握方式。例如,能够理解成边界部52是属于水冷间隔件部47或加热间隔件部46的某一方的(或构成某一方的一部分)。
此外,不限于此,也能够理解成边界部52分别部分地属于水冷间隔件部47或加热间隔件部46。此外,边界部52也能够理解成,在基座间隔件42处从水冷间隔件部47及加热间隔件部46构成独立的区域。此外,加热间隔件部46、边界部52、水冷间隔件部47的连续的方式也能够称作例如鹅颈状等。
作为不锈钢管的水冷管49被以沿周向延伸的方式埋入(铸入)水冷间隔件部47。水冷管49被配置成接近边界部52。经由省略图示的管用接口向水冷管49内供给冷却水,冷却水在水冷管49内流动而夺取水冷间隔件部47的热,被向主体壳14外导出。通过这样的冷却水的循环,水冷间隔件部47被冷却。此外,虽省略图示,但水冷管49的冷却水的流量被通过电磁阀的开闭(开启/关闭)控制。
基于加热器48的加热的状况被安装于既定的位置的热敏电阻等温度传感器51检测,经由基于温度管理系统(Temperature Management System)的反馈控制被管理。该温度管理系统控制基于在水冷管49中流动的冷却水的冷却、基于加热器48的加热,是用于将基座间隔件42、该周边的温度保持成适合气体的排气的既定的值(例如70℃左右)的控制方法。
即,被吸入涡轮分子泵10的气体(工艺气体)有为了提高反应性而在高温的状态下被导入涡轮分子泵10内的情况。并且,这样的气体若直至被排气都被冷却而为某程度以下的温度,则有使螺纹槽泵机构部18等排气系统析出产物(堆积物)的情况。
进而,堆积物使气体的流路变窄,有成为使涡轮分子泵10的性能下降的原因的情况。但是,通过进行基于前述的温度管理系统的温度控制,排气系统的温度被适当地保持,能够防止由于气体的过度的温度下降而产生堆积物。
若使温度管理系统的设定温度变高,则产物难以堆积。但是,若设定温度过高,则有对电气系统、周边的零件造成不良影响的情况。若主体壳14内的温度过高,则也认为影响电子回路中的半导体存储器(图示略),例如,泵启动时间、错误历史等维护信息的数据丢失。
维护信息的数据丢失的情况下,保养检查的时期无法判定涡轮分子泵10的更换时期等,在涡轮分子泵10的应用上产生障碍。因此,主体壳14内的温度(准确来说是温度传感器被设置的部位)的温度到达允许范围的上限的情况下,开启与水冷管49相连的电磁阀(冷却水阀、图示略),进行基于冷却水的冷却。
加热器48的热在加热间隔件部46内传导,经过边界部52传向水冷间隔件部47的一侧。在边界部52,如前所述,切口部54和锥部56被相邻地设置,热传导的路径狭窄化。因此,边界部52的热阻大,被从加热间隔件部46向水冷间隔件部47传导的热量被抑制成比最大限度小。
并且,加热间隔件部46的温度难以传向水冷间隔件部47,能够防止基于水冷管49的冷却水的冷却由于加热间隔件部46的温度而被妨碍。结果,在维持良好的热传导特性的同时能够通过加热间隔件部46和水冷间隔件部47的一体零件化减少成本。
此外,本实施方式中,以既定的温度(例如70℃左右)为基准,控制加热器48的开启/关闭、冷却水阀(图示略)的开启/关闭。并且,如前所述,温度传感器51被配置成尽可能接近螺纹定子24,所以能够高效率地调整螺纹定子24的温度。因此,关于产物容易滞留的螺纹定子24,能够容易地进行作为控制目标的既定的温度(例如70℃左右)下的管理。
进而,将温度传感器51的配置设为两个加热器48的大致中间,所以与某个加热器48的距离都相同。因此,温度检测上难以产生不均,能够无斑地进行准确的温度检测。并且,能够将加热间隔件部46的温度高精度且均匀地保持成既定的温度以上(例如70℃左右以上)。
另外,在本实施方式中,将温度传感器51设置于加热间隔件部46。但是,不限于此,例如,能够将温度传感器51不仅设置于加热间隔件部46也设置于水冷间隔件部47。并且,能够以另外设定的既定的温度(例如与70℃相比足够低的温度)为基准,控制冷却水阀(图示略)的开启/关闭。这样通过也将温度传感器51设置于水冷间隔件部47,能够以更高的精度进行加热间隔件部46、水冷间隔件部47的温度管理。
图3将加热间隔件部46和水冷间隔件部47的关系不同的三个类型的过热冷却构造比较来表示。以下,举与图1、图2(a)、(b)中所示的本发明的第1实施方式不同的类型的加热冷却构造为例,与第1实施方式的加热冷却构造比较,由此说明第1实施方式的涡轮分子泵10、第2实施方式的加热冷却构造的特征。另外,在与本发明的第1实施方式不同的加热冷却构造中,关于与第1实施方式相同的部分标注同一附图标记,适当省略说明。
图3中的左端的(a)表示加热间隔件部46和水冷间隔件部47被分体零件化的具有以往的构造(以往构造)的类型。并且,该以往构造中,加热间隔件部46和水冷间隔件部47被经由O型圈(密封部件)气密地结合。此外,在以往构造中,加热间隔件部46被与基座体43一体地成形。进而,水冷间隔件部47作为铝铸造品被加工,加热间隔件部46和基座体43通过铝锻造件的切削而被加工。
具备如该(a)所示那样的以往的加热冷却构造的涡轮分子泵的情况下,加热间隔件部46和水冷间隔件部47为分体零件,被分离,所以不进行直接的热传导。因此,热阻高,隔热性优。
但是,将加热间隔件部46与基座体43一体地成形,所以包括大型的零件,零件的外形尺寸、重量变大。并且,将加热间隔件部46和基座体43一体化的零件(这里能够称作“基座间隔件”)的加工成本变大。此外,用于该大型的基座间隔件的保管的管理、搬运、或装配时的处理等各种方面下非容易性增加。
图3中的(b)为加热间隔件部46和水冷间隔件部47被一零件化的类型,表示本发明的第2实施方式的加热冷却构造。该第2实施方式的加热冷却构造被作为相对于上述的以往构造的第1改进方案创作。此外,图3中的(c)中表示第1实施方式的加热冷却构造(与图1、图2(a)、(b)相同),但该(c)的第1实施方式被作为相对于(b)的第2实施方式的进一步的改进方案创作。
图3中的(b)中表示的第2实施方式中,与前述的第1实施方式相同,具有加热间隔件部46及水冷间隔件部47而被作为一个零件成形的基座间隔件62隔着O型圈(密封部件45)与基座体43连结。此外,该第2实施方式中,与第1实施方式相同地具有作为热传导部的边界部72,但边界部72在截面上具有在径向的内外使直角的切口部54、74倾斜地相向的形状。
进而,加热间隔件部46的上表面46b位于比水冷间隔件部47的下表面47a靠图中的上方(吸气侧)的位置。此外,水冷间隔件部47的内周面47b为从加热间隔件部46的上表面46b大致垂直地立起的立壁。并且,在水冷间隔件部47的内周面47b和水冷间隔件部47的上端部29b之间,形成有沿径向延伸的平坦的内周侧上表面47c。
这样的第2实施方式中,加热间隔件部46和水冷间隔件部47被一体化,所以与(a)中表示的以往构造相比,能够将基座体43侧的零件重量、零件外形向水冷间隔件部47侧兼顾。结果,关于构成排气侧的零件,能够使零件的外形尺寸、重量的平衡更均等化(最优化),零件的加工、管理、搬运、装配时的处理等各种方面下增加容易性。
解析这样的第2实施方式的加热间隔件部46和水冷间隔件部47之间的热阻,与以往构造比较,热传导稍微容易发生,但零件加工等的成本减少。更具体地,若将(a)的以往构造的热阻、成本以作为基准的100%表示,则第2实施方式的热阻为60%,成本为70%。即,第2实施方式的加热冷却构造与以往构造相比,为将热阻的特性的下降某种程度地抑制且推进成本削减的类型的构造。
另外,以往构造、第2实施方式的热阻的数值解析时,将加热器48的容量(加热状况)和在水冷管49中流动冷却水的控制状况的关系置换成螺纹定子24(外螺纹)的平均温度和冷却水的开启时间(电磁阀开放时间)的关系来进行仿真。
图4将螺纹定子24的测定部位的温度(平均温度)T与电磁阀开放时间的关系简化地表示。在图中的下侧表示电磁阀的开启/关闭的状态,在图中的上侧表示螺纹定子24的温度T的变化。电磁阀关闭的期间温度逐渐上升,电磁阀开启时温度逐渐下降。
相对于螺纹定子24的目标温度(目标温度)为70℃。此外,进行加热器48的温度控制,使得气体不流动的无负荷的状态下也保持70℃的温度。即,若应用图4来说明,则电磁阀开启/关闭,使得温度T的波形收敛于70~75℃的范围内。
接着,关于图3的(c)中所示的第1实施方式,根据图1、图2(a)、(b)所示的前述的构造,相对于以往构造的热阻为80%,成本为70%。即,热阻与(b)所示的第2实施方式相比接近(a)的以往构造,成本与第2实施方式相同。因此,关于第1实施方式的加热冷却构造,与第2实施方式相比,可以说是为实现相同的低成本且将热阻的下降抑制成更少的类型的加热冷却构造。
另外,本发明不限于上述的第1实施方式、第2实施方式,能够在不脱离宗旨的范围进行各种变形。例如,关于本发明的第1实施方式、第2实施方式,边界部52、72的形状、尺寸影响加热间隔件部46和水冷间隔件部47之间的热传导。并且,能够将边界部52、72的形状、尺寸根据作为目标的温度改变成最佳的形状、尺寸。
此外,本发明的第1实施方式、第2实施方式中,具有加热间隔件部46、水冷间隔件部47的基座间隔件42采用铝铸造品。因此,例如与通过不锈钢的切削形成基座间隔件42的情况相比,加工容易,成本被抑制成较低。但是,不一定限于铝铸造品,根据状况也可以将基座间隔件42设为不锈钢制。
另外,通过将基座间隔件42设为铝铸造品,与采用不锈钢的情况相比刚性、强度变低。此外,使边界部52、72狭窄化,所以由此基座间隔件42刚性、强度也变低。但是,本发明的第1实施方式、第2实施方式那样地将不锈钢制的水冷管49在基座间隔件42的水冷间隔件部47处在边界部52、72的附近铸入,由此,基座间隔件42的、特别是边界部72附近的加固成为可能。
附图标记说明
10涡轮分子泵(真空泵)
11泵主体
12吸气部
13排气部
14壳主体(壳)
14a吸气侧壳(既定的壳部件)
14b排气侧壳(既定的壳部件)
16马达
17涡轮分子泵机构部(泵机构部)
18螺纹槽泵机构部(螺纹槽排气机构部)
19定子翼(静翼)
20转子翼(旋转翼)
24螺纹定子(隔壁部的下游具备的螺纹槽排气机构部的一部分)
42基座间隔件(真空泵结构零件)
46加热间隔件部(加热部)
47水冷间隔件部(冷却部)
52、72边界部
54切口部
56锥部。

Claims (4)

1.一种真空泵,其特征在于,
具备泵机构部、壳、马达、真空泵结构零件,
前述泵机构部形成有静翼、旋转翼,
前述壳将前述泵机构部内包,
前述马达用于使前述旋转翼旋转,
前述真空泵结构零件能够在被一体地成形的加热部和冷却部之间进行热传导,
在前述真空泵结构零件处设置有边界部,前述边界部形成为截面在前述加热部和前述冷却部之间为细颈状。
2.如权利要求1所述的真空泵,其特征在于,
前述边界部形成于前述真空泵结构零件的外侧的切口部和内侧的锥部之间。
3.一种真空泵结构零件,其特征在于,
能够在被一体地成形的加热部和冷却部之间进行热传导,设置有边界部,前述边界部成形为截面在前述加热部和前述冷却部之间为细颈状。
4.如权利要求3所述的真空泵结构零件,其特征在于,
前述边界部形成于外侧的切口部和内侧的锥部之间。
CN202080020393.6A 2019-03-26 2020-03-13 真空泵及真空泵结构零件 Pending CN113508231A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019058859A JP7306845B2 (ja) 2019-03-26 2019-03-26 真空ポンプ、及び、真空ポンプ構成部品
JP2019-058859 2019-03-26
PCT/JP2020/011072 WO2020195943A1 (ja) 2019-03-26 2020-03-13 真空ポンプ、及び、真空ポンプ構成部品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113508231A true CN113508231A (zh) 2021-10-15

Family

ID=72611448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080020393.6A Pending CN113508231A (zh) 2019-03-26 2020-03-13 真空泵及真空泵结构零件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220145894A1 (zh)
JP (1) JP7306845B2 (zh)
CN (1) CN113508231A (zh)
WO (1) WO2020195943A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7552497B2 (ja) 2020-10-29 2024-09-18 株式会社島津製作所 ターボ分子ポンプ
JP2022114559A (ja) * 2021-01-27 2022-08-08 エドワーズ株式会社 真空ポンプ及びスペーサ

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030175115A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Satoshi Okudera Vacuum pump
JP2005083271A (ja) * 2003-09-09 2005-03-31 Boc Edwards Kk 真空ポンプ
US20060140776A1 (en) * 2003-08-08 2006-06-29 Satoshi Okudera Vacuum pump
CN104454569A (zh) * 2013-09-24 2015-03-25 株式会社岛津制作所 涡轮分子泵
US20150354577A1 (en) * 2014-06-04 2015-12-10 Shimadzu Corporation Turbo-molecular pump

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012017672A (ja) 2010-07-07 2012-01-26 Shimadzu Corp 真空ポンプ
JP6375631B2 (ja) * 2014-02-05 2018-08-22 株式会社島津製作所 ターボ分子ポンプ
JP6287475B2 (ja) 2014-03-28 2018-03-07 株式会社島津製作所 真空ポンプ
JP7049052B2 (ja) * 2016-09-27 2022-04-06 エドワーズ株式会社 真空ポンプ、および真空ポンプに備わる固定円板

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030175115A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Satoshi Okudera Vacuum pump
US20060140776A1 (en) * 2003-08-08 2006-06-29 Satoshi Okudera Vacuum pump
JP2005083271A (ja) * 2003-09-09 2005-03-31 Boc Edwards Kk 真空ポンプ
CN104454569A (zh) * 2013-09-24 2015-03-25 株式会社岛津制作所 涡轮分子泵
US20150354577A1 (en) * 2014-06-04 2015-12-10 Shimadzu Corporation Turbo-molecular pump

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020159267A (ja) 2020-10-01
WO2020195943A1 (ja) 2020-10-01
US20220145894A1 (en) 2022-05-12
JP7306845B2 (ja) 2023-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111836968B (zh) 真空泵
CN102985699B (zh) 真空泵控制装置及真空泵
CN113508231A (zh) 真空泵及真空泵结构零件
CN114270049A (zh) 真空泵及真空泵系统
CN114555951A (zh) 真空泵
JP2019090384A (ja) 真空ポンプ、および真空ポンプに備わる昇温ステータ、排気口部材、加熱手段
CN114364880A (zh) 真空泵
US20030175131A1 (en) Vacuum pump
US11808272B2 (en) Vacuum pump including levitated magnetic bearing
JP2002303293A (ja) ターボ分子ポンプ
JP2016176339A (ja) 真空ポンプ
JP2865959B2 (ja) ターボ分子ポンプ
CN115917147A (zh) 真空排气系统的清洗装置
JP2005083271A (ja) 真空ポンプ
KR20230116781A (ko) 진공 펌프
WO2020090632A1 (ja) 真空ポンプ、及び、真空ポンプ構成部品
WO2021230209A1 (ja) 真空ポンプ、及び、ステータ部品
WO2023238804A1 (ja) 真空ポンプ、及び真空排気システム
JP7531313B2 (ja) 真空ポンプおよび真空ポンプの回転体
JP7555227B2 (ja) 真空ポンプとこれを用いた真空排気システム
JP2024055254A (ja) 真空ポンプ
WO2022163341A1 (ja) 真空ポンプ及びスペーサ
JP7463324B2 (ja) 真空ポンプ及び真空ポンプの熱移動抑制部材
JP2024104364A (ja) 真空ポンプ
CN116057279A (zh) 真空泵和利用该真空泵的真空排气系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination