CN114096753B - 真空泵 - Google Patents

Abstract

在真空泵(1)中，规定泵室(2)的两端的侧板(6、7)为构成为包括第1、第2板(20、30)的分割结构的板。在第1、第2板(20、30)之间形成有加热器设置用的狭缝(8、9)，薄膜加热器(10、11)以与泵室侧的第1板(20)面接触的状态而装配于狭缝(8、9)内。利用薄膜加热器(10、11)从内部对侧板(6、7)直接进行加热，所以能够高效地提高泵室内壁部分的加热效率，能够高效地抑制生成物的附着、堆积。

Description

真空泵

技术领域

本发明涉及一种真空泵，其具备用于抑制排出气体中含有的生成物等堆积于泵室内壁面的加热器。

背景技术

机械增压泵等真空泵形成为如下构造：对于泵作用部不使用密封液，一对泵转子沿着泵室内周壁保持微小的间隙且朝相反方向无接触地旋转，由此将恒定量的气体从进气侧向排气侧输送而实现真空。该形式的真空泵能够实现油蒸气污染较少的真空排气，以在蚀刻、CVD等半导体制造工艺中创建清洁的真空空间为目的而使用。

在半导体制造工艺等中从腔室等排出的气体中含有工艺过程中附带生成的副生成物等。在利用真空泵将产生的气体抽吸排出的情况下，抽吸出的气体中含有的生成物等有时会凝固而附着/堆积于泵室内壁。例如，在泵室内，在以微小间隔与泵转子的端面对置的泵室的两端侧板的表面等有时会引起生成物的蓄积、固附。由于蓄积物、固附物堵塞于微小间隙中，因此会引起如下弊端等：泵转子的旋转停止，泵转子的旋转驱动力升高使得对泵转子进行旋转驱动的马达处于过大电流的状态而导致泵停止。另外，当泵停止之后再运转时，有时也会因蓄积物、固附物而使得泵无法重启。

因此，在这样的气体排出用的真空泵中，利用加热器对泵室内壁部分进行加热而抑制蓄积物、固附物的产生。以往，一般在泵壳体的两端部的外周面部分卷绕有夹套加热器，从外侧间接地对泵室内壁部分进行加热。在专利文献1中，对于涡轮分子泵，在泵壳体的一端即泵座埋设有管，在管内配置有加热器，从内部对泵座进行加热，由此抑制泵室内的气体凝固物的堆积。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－95315号公报

发明内容

关于在真空泵的外周面部分卷绕加热器而从外侧间接地对泵内壁部分进行加热的方法，存在加热效率较差的问题。另外，关于专利文献1中记载的在构成泵壳体的部件的内部埋设加热器的构造，存在如下问题：加热器埋设部分的构造变得复杂，在加热器埋设部分埋设加热器的作业的作业效率也较差。而且，在将加热器埋设于泵壳体而进行内部加热的情况下，泵室内壁部分以外的部分也被加热。例如，在配置有与加热器埋设位置相邻且对泵转子进行支承的轴承部等的情况下，会产生这样的部分也被加热的弊端。

鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种真空泵，其能够简单地进行加热器的组装，并且能够高效地对泵室内壁部分进行加热。

为了解决上述的课题，本发明的真空泵的特征在于，具有：筒状的外壳；一对侧板，它们将外壳的轴线方向的两侧的开口端封闭；泵室，其在外壳的内部形成于侧板之间；以及加热器，其安装于至少一个侧板，安装有加热器的侧板具备：第1板；第2板，其从轴线方向上的泵室的相反侧与第1板重叠；以及狭缝，其形成于第1板与第2板之间，加热器配置成在狭缝内与第1板接触的状态。

在本发明的真空泵中，将规定泵室的两端的侧板中的一个或双方设为能够在轴线方向上分割的分割结构的侧板，在分割部件即第1、第2板之间形成有加热器设置用的狭缝。与在单一部件的内部形成有加热器埋设部分的情况不同，不使侧板的构造变得复杂就能够在侧板的内部组装加热器。另外，能够从内部直接对规定泵室的端面的侧板进行加热，所以能够提高加热效率。而且，通过在第1、第2板之间形成的狭缝而使得第1、第2板之间的接触面积减小。通过狭缝形成能够抑制从第1板向第2板的热传导的隔热构造。因而，能够降低朝向供轴承等配置的第2板侧的导热量。

在此，作为加热器而优选使用面状发热体(薄膜加热器或片材加热器)，以便能够将加热器配置于在第1、第2板之间形成的狭窄的狭缝。

另外，当将第1板的第2板侧的端面称为第1板端面、且将第2板的第1板侧的端面称为第2板端面时，能够使第1、第2板端面各自的中心侧端面部分相互抵接，使得第1、第2板端面各自的将中心侧端面部分包围的外周侧端面部分在轴线方向上相互分离，并在外周侧端面部分之间形成将中心侧端面部分包围的环状的间隙。在间隙中沿着外周侧端面部分配置有环状的加热器。

在该情况下，利用由金属板等构成的加热器压板将加热器安装于第2板端面的外周侧端面部分即可。

附图说明

图1(a)及图1(b)分别是表示应用了本发明的实施方式所涉及的真空泵的概要纵截面图。

图2(a)是表示在图1的真空泵的外壳的一端安装的分割结构的侧板的截面图，图2(b)是其分解立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的真空泵进行说明。以下描述的真空泵是单级的真空泵，但是，本发明同样也能够应用于2级以上的多级真空泵。

(整体结构)

图1(a)及图1(b)分别是以包括其旋转中心线在内的正交的平面对本实施方式所涉及的真空泵进行剖切的情况下的概要纵截面图。真空泵1具备泵室2、马达3以及齿轮室4。隔着泵室2而在真空泵的轴线方向的一侧配置有马达3、且在另一侧配置有齿轮室4。泵室2构成为包括：筒状的外壳5；将外壳5的一端封闭的马达侧的侧板6；以及将外壳5的另一端封闭的齿轮室侧的侧板7。

侧板6、7实质上形成为左右对称的构造。在侧板6、7形成有在它们的外周面6a、7a开口的恒定宽度的狭缝8、9。相同形状的面状发热体即薄膜加热器10、11分别组装于狭缝8、9的内部。薄膜加热器10、11是如下加热单元：用于抑制生成物等附着、堆积于规定泵室2的两侧端面的侧板6、7的泵室侧的端面。薄膜加热器10、11例如形成为如下构造：将电阻发热丝印刷于由塑料制的绝缘材料构成的基膜的表面，并利用由塑料制的绝缘材料构成的覆盖膜将电阻发热丝覆盖。可以使用各种面状发热体。

在外壳5形成有进气口5a及排气口5b，它们与泵室2连通。马达3安装于侧板6侧。相反侧的齿轮室4由齿轮室侧侧板7以及安装于齿轮室侧侧板7的齿轮罩12封闭。

在泵室2以隔开恒定间隔的方式平行地配置有驱动侧的转子轴13及从动侧的转子轴13A。沿着驱动侧的转子轴13的旋转中心线1a的方向为真空泵1的轴线方向。在驱动侧的转子轴13及从动侧的转子轴13A分别安装有相同形状的泵转子14、14A。在本例中，转子轴13、13A与泵转子14、14A被分割开，但是，也可以形成为一体构造。即，也可以将转子轴13与泵转子14制造为单一部件，并将转子轴13A与泵转子14A制造为单一部件。

驱动侧的转子轴13的马达侧的轴端部13a由安装于马达侧的侧板6的轴承15支承。在轴端部13a的向马达3内延伸的部分一体形成有马达轴16。转子轴13的齿轮室侧的轴端部13b由安装于齿轮室侧的侧板7的轴承17支承，并且延伸到齿轮室4的内部。从动侧的转子轴13A的马达侧的轴端部由安装于马达侧的侧板6的轴承15A支承，转子轴13A的齿轮室侧的轴端部由安装于齿轮室侧的侧板7的轴承17A支承，并且延伸到齿轮室4的内部。在齿轮室4内，驱动侧的转子轴13的齿轮室侧的轴端部13b借助齿轮系18而与从动侧的转子轴13A的轴端部连结。若驱动侧的转子轴13旋转，则从动侧的转子轴13A朝相反方向同步旋转。

(侧板)

图2(a)是表示侧板6的截面图，图2(b)是表示其主要结构部件的分解立体图。参照这些图进行说明，将泵室2的一个开口端封闭的侧板6为分割结构的板，构成为包括在轴线方向上层叠的泵室侧的第1板20以及马达侧的第2板30。在第1板20与第2板30之间形成有狭缝8。在狭缝8内，利用加热器压板40将薄膜加热器10固定于第1板20。

第1板20形成为与外壳5大致相同的轮廓形状。在第1板20的中心部分形成有相同直径的2个轴孔21、22，驱动侧的转子轴13的轴端部13a及未图示的从动侧的转子轴的轴端部分别穿过2个轴孔21、22。第1板20的规定泵室2的端面的泵室侧端面23为平坦的端面。若将第1板20的朝向第2板30侧的端面称为第1板端面24，则第1板端面24具备：包含轴孔21、22在内的中心侧端面部分24a；将该中心侧端面部分24a包围的阶梯端面部分24b；以及将该阶梯端面部分24b包围的外周侧端面部分24c。中心侧端面部分24a为将各轴孔21、22包围且呈圆环形状的凸状端面部分。阶梯端面部分24b及外周侧端面部分24c为将中心侧端面部分24a包围的长圆形轮廓的端面部分。阶梯端面部分24b相对于外周侧端面部分24c稍微向第2板30侧突出。中心侧端面部分24a相对于阶梯端面部分24b向第2板30侧突出。

马达3侧的第2板30整体为比第1板20厚的板，并形成为与第1板20相同的轮廓形状。对于第2板30而言，在其中心部分形成有具备供轴承15装配的轴承装配部的轴孔31、32，作为轴承箱而发挥功能。第2板30具备：朝向马达3侧的马达侧端面33；以及朝向第1板20侧的平坦的端面。将该端面称为第2板端面34。

在此，对于第2板端面34，将与第1板20的中心侧端面部分24a对置的端面部分称为中心侧端面部分34a，将与第1板20的外周侧端面部分24c对置的端面部分称为外周侧端面部分34c。在本例中，第2板端面34为平坦面，但是，也可以将其中心侧端面部分34a设为凸状端面部分。另外，也可以将第1、第2板20、30的中心侧端面部分24a、34a一起设为凸状端面部分。

利用未图示的紧固用螺栓等紧固件将第1、第2板20、30在轴线方向上重叠地进行紧固，由此构成侧板6。第1板端面24的凸状的中心侧端面部分24a和与其对置的第2板端面34侧的中心侧端面部分34a隔着未图示的密封件以气密状态而抵接。

在第1板端面24的外周侧端面部分24c和与其对置的第2板端面34的外周侧端面部分34c之间，形成有以将中心侧端面部分24a、34a包围的状态而形成且呈长圆形的狭缝8。狭缝8在侧板6的外周面6a开口。

在狭缝8中配置有恒定宽度的薄膜加热器10以及形状与该薄膜加热器10相同的加热器压板40，该薄膜加热器10描绘出将阶梯端面部分24b包围的尺寸(将中心侧端面部分24a、34a包围的尺寸)的长圆形环。加热器压板40为金属板等刚性部件。薄膜加热器10位于第1板20的外周侧端面部分24c侧，加热器压板40位于第2板30的外周侧端面部分34c侧。利用加热器压板40并使用未图示的紧固螺栓等紧固件而将薄膜加热器10以面接触状态固定于第1板端面24的外周侧端面部分24c。安装有薄膜加热器10的第1板20与第2板30被紧固固定。

此外，如图1所示，另一个侧板7也为分割结构的板，在此形成的狭缝9中装配有薄膜加热器11及加热器压板41。侧板7与侧板6同样地形成为分割结构，其构成为包括：结构与第1板20相同的第1板50；以及结构与第2板30相同的第2板60。利用加热器压板41将薄膜加热器11固定于泵室侧的第1板50。省略了侧板7的详细构造的说明。

在该结构的真空泵1中，构成泵室2的两侧端壁的侧板6、7为分割结构的板。将薄膜加热器10、11分别组装于各侧板6、7。利用加热器压板40将薄膜加热器10安装于侧板6的第1板20，若在该状态下使得第1、第2板20、30重叠并对它们进行紧固，则能够获得在内部组装有薄膜加热器10的侧板6。同样地，利用加热器压板41将薄膜加热器11安装于侧板7的第1板50，若在该状态下使得第1、第2板50、60重叠并对它们进行紧固，则能够获得在内部组装有薄膜加热器11的侧板7。

不将侧板6、7设为复杂的结构就能够在其内部组装薄膜加热器10、11而从内部对侧板6、7直接进行加热。能够提高薄膜加热器10、11的加热效率并将泵室内壁部分维持为高温，所以，能够高效地抑制生成物的附着、堆积。

另外，在侧板6、7形成有狭缝8、9。构成各侧板6、7的第1板20、50与第2板30、60的接合面仅仅为中心侧端面部分。第1、第2板之间的接触面积减小，并且利用狭缝8、9而在第1、第2板之间形成隔热构造。能够降低从由薄膜加热器10、11直接加热的第1板20、50侧朝向第2板30、60侧的导热量，由此能够避免第2板30、60侧的轴承15、17等部分被不必要地加热这样的弊端。此外，由于能够降低朝向第2板30、60的导热量，而且，还能够抑制第2板30、60中的散热量，所以，能够实现第1板20、50的加热效率、高温保持。

Claims (3)

1.一种真空泵，其特征在于，具有：

筒状的外壳；

一对侧板，它们将所述外壳的轴线方向的两侧的开口端封闭；

泵室，其在所述外壳的内部形成于所述侧板之间；以及

加热器，其安装于至少一个所述侧板，

安装有所述加热器的所述侧板具备：

第1板；

第2板，其从所述轴线方向上的所述泵室的相反侧与所述第1板重叠；以及

狭缝，其形成于所述第1板与所述第2板之间，

所述加热器配置成在所述狭缝内与所述第1板接触的状态，

当将所述第1板的所述第2板侧的端面称为第1板端面、且将所述第2板的所述第1板侧的端面称为第2板端面时，

所述第1、第2板端面各自的中心侧端面部分相互抵接，

所述第1、第2板端面各自的将所述中心侧端面部分包围的外周侧端面部分在所述轴线方向上相互分离，

在所述外周侧端面部分之间形成有将所述中心侧端面部分包围的环状的所述狭缝，

在所述狭缝中沿着所述外周侧端面部分配置有环状的所述加热器。

2.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，

所述真空泵具备加热器压板，

所述加热器利用所述加热器压板而安装于所述第2板端面的所述外周侧端面部分。

3.根据权利要求1或2所述的真空泵，其特征在于，

所述加热器为面状发热体。

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