JP2001000025U - 多段式の乾式運転型の真空ポンプに不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 多段式の乾式運転型の真空ポンプ１に不
活性ガスを供給する不活性ガス供給装置であって、ポン
プ段に不活性ガスを分配供給するための装置が設けら
れ、不活性ガス供給装置が、不活性ガス入口と不活性ガ
ス出口と不活性ガス導管とを備えたモジュール構造の装
置３６から成り、不活性ガス供給装置がブロック４１と
して構成され、該ブロックの構成部分として、真空ポン
プ１に供給される不活性ガスの流量規定、流量監視、流
量測定、圧力規定、圧力監視、圧力測定を行う構成部材
６８，６９，７０と、種々様々な使用例に対して真空ポ
ンプ１への不活性ガス供給を適合させる手段６３，７
７，７８，７９，８５とが設けられ、ブロック４１に設
けられている孔が、不活性ガス導管を形成している。 【効果】 不活性ガス供給装置が独立していること及び
不活性ガス供給装置がモジュール構造を有していること
によって、窒素の供給を分割することができるのみなら
ず、種々様々な監視機能をも果たすことが可能である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、多段式の乾式運転型の真空ポンプに不活性ガスを供給する不活性ガ ス供給装置であって、ポンプ段に不活性ガスを分配供給するための装置を備えて いる形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

「乾式運転型の」真空ポンプというのは、排出室が潤滑剤及び／又はシール剤 を有していないポンプのことである。このような形式の典型的なポンプは、多段 式に構成されていて、爪型（Northey-Profil）の回転ピストンを有している。こ のようなポンプの利点は、このポンプによってまったく炭化水素を含まない真空 を得ることができることにあり、この結果このようなポンプは、特に、半導体プ ロセス（エッチング法、被覆法又はその他の真空処理法もしくは製造法）が実施 されるような真空室を排気するために、使用される。

【０００３】 ヨーロッパ特許出願公開第３６５６９５号明細書に基づいて、このような形式 の多段式の乾式運転型の真空ポンプが公知である。この公知の真空ポンプは不活 性ガス供給装置を備えており、この不活性ガス供給装置は、窒素源と排出室にま で通じている導管系と弁とから成っている。この公知のポンプでは、不活性ガス 供給装置がポンプの運転中に適正に機能しているか否かを、確認することが不可 能である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ゆえに本考案の課題は、冒頭に述べた形式の不活性ガス供給装置を改良して、 機能コントロールを行うことができる不活性ガス供給装置を提供することである 。

【０００５】 ポンプへの不活性ガスの供給によって、特に、ポンプ内に達する又はガスの圧 縮中にポンプ内において形成される固体粒子が、ロータ又は排出室の壁に堆積す ることを、回避されることが望まれている。半導体プロセスの形式に応じて、不 活性ガス需要は、必要な量に関してのみならず、場所例えば、不活性ガスが必要 とされるポンプ段に関しても、種々様々である。この場合さらに、ポンプ運転中 における不活性ガスの供給がポンプ出力を損なわないように、配慮されねばなら ない。

【０００６】 ゆえに本考案の別の課題は、冒頭に述べた形式の不活性ガス供給装置を改良し て、不活性ガスの供給を監視することができるのみならず、分配供給の形式及び 流量に対しても影響を与えることができる不活性ガス供給装置を提供することで ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案の構成では、多段式の乾式運転型の真空ポン プに不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置であって、ポンプ段に不活性ガス を分配供給するための装置を備えている形式のものにおいて、不活性ガス供給装 置が、不活性ガス入口と不活性ガス出口と不活性ガス導管とを備えたモジュール 構造の装置から成っており、不活性ガス供給装置がブロックとして構成されてお り、該ブロックの構成部分として、真空ポンプに供給される不活性ガスの流量規 定、流量監視、流量測定、圧力規定、圧力監視、圧力測定を行うための構成部材 と、種々様々な使用例に対して真空ポンプへの不活性ガス供給を適合させるため の手段とが、設けられており、ブロックに設けられている孔が、不活性ガス導管 を形成している。

【０００８】

【考案の効果】

不活性ガス供給装置が独立していること及び不活性ガス供給装置がモジュール 構造を有していることによって、窒素の供給を分割することができるのみならず 、種々様々な監視機能をも果たすことが可能である。例えば個々のポンプ段に供 給される不活性ガスの流量や圧力等のような極めて多種多様なパラメータを、プ ロセスに関連してコントロールすることが可能である。また、構成部材を交換又 は回転させることによって、種々様々なプロセスへの適合を目的として、不活性 ガスの流量や監視基準等を変えることが可能である。

【０００９】

【考案の実施の形態】

次に図面を参照しながら本考案の実施の形態を説明する。

【００１０】 第１図に示された実施例は、２つの軸２，３と４つのロータ対４，５とを備え た４段式の真空ポンプ１である。回転ピストンは爪型であり、排出室６内におい て回転する。これらの排出室６は、サイドシールド７，８と中間シールド９，１ ０とケーシングリング１１〜１４とによって形成される。下側のサイドシールド ８の下において軸２，３は、直径の等しい歯車１６，１７を備えており、これら の歯車１６，１７は、ロータ対４，５の運動を同期化させるために働く。その他 の駆動装置（駆動モータ、駆動装置のカップリング等）は図示されていない。

【００１１】 下側の軸受シールド８は２部分から構成されている。この軸受シールド８は下 側の円板２１を有しており、この円板２１には、上側の軸受シールド７における ように、軸２，３がころがり軸受２２を介して支持されている。軸２，３と上側 の円板２３との間には、ラビリンス・パッキン２４が設けられている。

【００１２】 上側の軸受シールド７におけるポンプの入口は、符号２５で示されており、円 板２３におけるポンプの出口は、符号２６で示されている。

【００１３】 排出室６と真空ポンプ１の別の箇所、例えばラビリンス・パッキン２４への不 活性ガスの供給を可能にするために、所属の円板９，２３には孔３１〜３５が設 けられており、これらの孔３１〜３５は、導管を介して本考案による供給装置３ ６と接続されている。図面には、孔３１〜３３に接続されている導管３７〜３９ だけが示されており、これらの導管３７〜３９を介して排出室６には不活性ガス が供給される。

【００１４】 本考案による供給装置は、金属ブロック４１として構成されている。この金属 ブロック４１は２つの入口４２，４３を有しており、両入口４２，４３において 不活性ガスが圧力緩衝弁４４，４５を介して供給される。金属ブロック４１の内 部には、略示されている複数の孔が設けられており、これらの孔を用いて不活性 ガスの分配が行われる。このためにこれらの孔は再び外方に向かって延びていて 、不活性ガス出口を介して例えば導管３７，３８，３９と接続されている。別の 出口は符号４６，４７で示されている。これらの出口のうちの１つは、例えば、 孔３４，３５に通じている導管と接続されており、これらの導管は、ラビリンス ・パッキン２４に窒素を供給するために働く。他方の出口４７には、例えば、ポ ンプの入口２５に通じている導管が接続されており、この結果、不活性ガスによ る入口管片の掃気が可能である。しかしながらまた、この出口又は別の出口を、 ポンプの出口範囲に配置されている圧力監視系への供給のために使用することも 可能である。さらにまた、外方に向かって延びている孔が、金属ブロック４１に よって保持されている測定装置又は監視装置と接続されていてもよい。図面には このような測定装置及び監視装置の例として、圧力監視装置４９が示されている 。

【００１５】 第２図には、本考案による不活性ガス供給装置３６の１実施例がブロック図で 示されている。この場合不活性ガス供給装置３６には、２つの入口４２，４３を 介して、例えば１．５バールと３バールの異なった圧力で不活性ガスが供給され る。入口４２には孔５１が接続されている。この孔５１からは複数の分岐孔５２ 〜５５が外方に向かって延びていて、不活性ガス出口を形成しており、これらの 不活性ガス出口は、例えば圧力監視装置４９や、ラビリンス・パッキン２４、ポ ンプ２５の入口又はポンプ２６の出口に通じている導管と接続されている。

【００１６】 孔５５には、ポンプの出口２６に通じている導管５６が接続されている。この 導管には室５７が設けられており、この室５７には２つの圧力監視装置５８，５ ９が接続されている。これらの圧力監視装置５８，５９を用いて、ポンプ２６の 出口における規定の圧力範囲がコントロールされる。圧力監視装置５８，５９が 、しばしば攻撃的な出口ガスの作用を受けることを回避するために、常に一定の 不活性ガス流が導管５６を通して出口２６に向かって流されている。出口２６と 室５７との間には、さらに絞り６１が設けられており、この絞り６１は、出口２ ６において発生する圧力変動を緩衝している。

【００１７】 孔５１にはさらに別の孔６２が接続されており、この孔６２は外方に向かって 延びていて、後でさらに詳しく述べる取外し可能な構成部材６３によって閉鎖さ れている。この孔６２と圧力監視装置４９とを用いて、構成部材６３の正確な取 付けを検査することが可能である。構成部材６３が設けられていない場合には、 孔５１において所望の不活性ガス圧を形成することが不可能であり、このことは 圧力監視装置４９によって記録される。

【００１８】 不活性ガス接続部４３には、孔６４が接続されている。この孔６４から分岐し ていて内部にそれぞれ圧力監視装置６８，６９，７０が組み込まれている孔６５ ，６６，６７を介して、真空ポンプの第２段、第３段及び第４段に不活性ガスが 供給されるようになっている。孔６５，６６，６７は、導管３７，３８，３９と は直接的には接続されていない。これらの孔６５，６６，６７は、取外し可能な 構成部材６３が配属されている金属ブロックの端面７２において、開口している 。取外し可能な構成部材６３は、孔６５，６６，６７の開口を閉鎖するように、 構成されていてもよい。このように構成されている場合には、ポンプ段のための 不活性ガス供給が中断されている。

【００１９】 取外し可能な構成部材はさらに次のように、すなわち、導管６５，６６，６７ の開口を導管３７，３８，３９に接続されている孔７４，７５，７６と接続する ように、構成されていてもよい。別の実施例では取外し可能な構成部材６３は次 のように、すなわち、孔６５，６６，６７と孔７４，７５，７６との接続がそれ ぞれ、取外し可能な構成部材６３に設けられている弁７７，７８，７９を介して 行われるように、構成されている。このような構成では、個々のポンプ段への不 活性ガスの供給を中断もしくは遮断することが可能である。

【００２０】 第２図において実線は、どのような構成部材もしくは導管が本考案による不活 性ガス供給装置もしくは金属ブロック４１に設けられているかを示している。ま た、一点鎖線で示されているように、ブロック４１内に絞り８１，８２，８３を 配置することも可能である。これらの絞り８１，８２，８３は、ポンプ段に供給 されるガス量を決定するため、及びガスの速度を高めるために働く。

【００２１】 実線８４は、ブロック４１が分割可能であることを示している。このように構 成されていることによって、圧力監視装置７０を備えた下側の区分８５は交換可 能である。そしてこれによって、本考案による供給装置の一部を簡単に交換する ことによって、該当するポンプ段に供給すべきガス量を、そのために適した監視 装置を含めて、変えることが可能である。

【００２２】 第１図においては、側面７２に接触している取外し可能な構成部材６３はプレ ート８６として構成されており、このプレート８６は、その外側において平らに 構成されていて、かつその内側に凹設部８７を有している。この凹設部８７の位 置は、該凹設部８７によって、側面７２に開口している導管、例えば導管６５， ７４が互いに接続されるように、選択されている。そしてこの場合プレート８６ が裏返しされると、すべての開口が閉鎖されることになる。

【００２３】 導管６２の開口の位置は次のように、すなわち、プレート８６のどちらの側が 側面７２と接触しているかとは無関係に、導管６２の開口が常にプレート８６に よって閉鎖されているように、選択されている。プレート８６の正確な取付けに 関する既に述べたコントロールは、これによって保証されている。

【００２４】 第３図には、孔９０，９１を備えたプレート８９が側面７２に取り付けられて いる様子が示されている。これらの孔９０，９１を介して、側面７２に開口して いる導管７４，６５が弁７７と接続されている。この場合弁７７のケーシング９ ２は、プレート８９の外側に固定されている。

【００２５】 上に述べた装置を用いて、乾式運転型の真空ポンプの運転を、種々様々なプロ セスに適合させかつ監視することが可能である。このような適合及び監視は、図 示されていない制御ユニットが設けられている場合には、自動的に行うことが可 能である。このような場合には、監視兼測定構成部材によって記録された値が、 制御ユニットに供給されて、所定の固定値と比較される。

【図面の簡単な説明】

【図１】一部を破断された本考案による不活性ガス供給
装置と、４段式の真空ポンプとを概略的に示す断面図で
ある。

【図２】本考案による不活性ガス供給装置における導管
配置形式の１実施例を示すブロック回路図である。

【図３】第１図に示された本考案による不活性ガス供給
装置の変化実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ 真空ポンプ、 ２，３ 軸、 ４，５ ロータ、
６ 排出室、 ７，８サイドシールド、 ９，１０ 中
間シールド、 １１〜１４ ケーシングリング、 １
６，１７ 歯車、 ７，８ 軸受シールド、 ２２ こ
ろがり軸受、２３ 円板、 ２４ ラビリンス・パッキ
ン、 ２５ 入口、 ２６ 出口、３１〜３５ 孔、
３６ 供給装置、 ３７〜３９ 導管、 ４１ 金属ブ
ロック、 ４２，４３ 入口、 ４４，４５ 圧力緩衝
弁、 ４６，４７ 出口、４９ 圧力監視装置、 ５５
孔、 ５６ 導管、 ５７ 室、 ６１ 絞り、６２
孔、 ６３ 構成部材、 ６４ 孔、 ６５〜６７
孔、 ６８〜７０圧力監視装置、 ７４〜７６ 孔、
７７〜７９ 弁、 ８１〜８３ 絞り、８６ プレー
ト、 ８７ 凹設部、 ９０，９１ 孔、 ９２ ケー
シング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ロタール ブレンナー ドイツ連邦共和国 Ｄ−5358 バート ミ ュンスターアイフェル−アイヒャーシャイ ト ビットブルガー シュトラーセ 14 (72)考案者 ルードルフ バーネン ドイツ連邦共和国 Ｄ−5106 レートゲン レートゲンバッハシュトラーセ 33

Claims (14)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 多段式の乾式運転型の真空ポンプ（１）
   に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置であって、
   ポンプ段に不活性ガスを分配供給するための装置を備え
   ている形式のものにおいて、不活性ガス供給装置が、不
   活性ガス入口と不活性ガス出口と不活性ガス導管とを備
   えたモジュール構造の装置（３６）から成っており、不
   活性ガス供給装置がブロック（４１）として構成されて
   おり、該ブロック（４１）の構成部分として、真空ポン
   プ（１）に供給される不活性ガスの流量規定、流量監
   視、流量測定、圧力規定、圧力監視、圧力測定を行うた
   めの構成部材（６８，６９，７０）と、種々様々な使用
   例に対して真空ポンプ（１）への不活性ガス供給を適合
   させるための手段（６３，７７，７８，７９，８５）と
   が、設けられており、ブロック（４１）に設けられてい
   る孔が、不活性ガス導管を形成していることを特徴とす
   る、多段式の乾式運転型の真空ポンプに不活性ガスを供
   給する不活性ガス供給装置。
2. 【請求項２】 第１の不活性ガス接続部（４３）が設け
   られており、該不活性ガス接続部（４３）に、不活性ガ
   スの流量監視装置（６８，６９，７０）を備えた分岐導
   管（６４〜６７）が接続されていて、該分岐導管（６４
   〜６７）がそれぞれ真空ポンプの各ポンプ段と接続され
   ている、請求項１記載の不活性ガス供給装置。
3. 【請求項３】 第２の不活性ガス接続部（４２）が設け
   られており、該不活性ガス接続部（４２）に分岐導管
   （５１〜５５）が接続されていて、該分岐導管（５１〜
   ５５）が、軸パッキン（２４）、ポンプの入口（２
   ５）、ポンプの出口（２６）及び／又は、不活性ガスを
   供給されるその他の真空ポンプ範囲と接続されている、
   請求項２記載の不活性ガス供給装置。
4. 【請求項４】 第２の不活性ガス接続部（４２）が、装
   置に保持されている圧力監視装置（４９）と接続されて
   いる、請求項３記載の不活性ガス供給装置。
5. 【請求項５】 ポンプ段に通じる孔に、圧力監視装置
   （６８，６９，７０）が挿入されている、請求項１から
   ４までのいずれか１項記載の不活性ガス供給装置。
6. 【請求項６】 ブロック（４１）が分割可能である、請
   求項１から５までのいずれか１項記載の不活性ガス供給
   装置。
7. 【請求項７】 不活性ガス導管を形成している孔が、ブ
   ロック（４１）の側面（７２）において開口しており、
   該側面（７２）に取付け可能な構成部材（６３）が設け
   られていて、該構成部材（６３）が遮断又は接続機能を
   有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の
   不活性ガス供給装置。
8. 【請求項８】 側面（７２）に取付け可能な構成部材
   （６３）がプレート（８６）であり、該プレート（８
   ６）が、その一方の側に凹設部（８７）を有している、
   請求項７記載の不活性ガス供給装置。
9. 【請求項９】 側面（７２）に取付け可能な構成部材
   （６３）がプレート（８９）であり、該プレート（８
   ９）が、弁と孔（９０，９１）とを有していて、該孔
   （９０，９１）が、側面に開口している孔を弁を介して
   互いに接続している、請求項７記載の不活性ガス供給装
   置。
10. 【請求項１０】 第２の不活性ガス接続部（４２）か
    ら、側面（７２）に開口している孔（６２）が設けられ
    ており、該孔（６２）の開口が、プレート（８３，８
    ６，８９）の取付け時に閉鎖されている、請求項３及び
    ７から９までのいずれか１項記載の不活性ガス供給装
    置。
11. 【請求項１１】 モジュール構造の装置から真空ポンプ
    （１）の出口（２６）に通じている導管（５６）に、圧
    力監視装置（５８，５９）が配置されている、請求項１
    から１０までのいずれか１項記載の不活性ガス供給装
    置。
12. 【請求項１２】 真空ポンプ（１）の出口（２６）に通
    じている導管（５６）に、室（５７）が接続されてお
    り、該室（５７）に、圧力範囲を決定するための２つの
    圧力監視装置（５８，５９）が接続されている、請求項
    １１記載の不活性ガス供給装置。
13. 【請求項１３】 室（５７）と真空ポンプ（１）の出口
    （２６）との間に、ノズル（６１）が配置されている、
    請求項１２記載の不活性ガス供給装置。
14. 【請求項１４】 ブロック（４１）が金属から成ってい
    る、請求項１から１３までのいずれか１項記載の不活性
    ガス供給装置。