JP2005083271A

JP2005083271A - Vacuum pump

Info

Publication number: JP2005083271A
Application number: JP2003317102A
Authority: JP
Inventors: Yuko Sakaguchi; 祐幸坂口
Original assignee: BOC Edwards Japan Ltd
Current assignee: Edwards Japan Ltd
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-03-31

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum pump stabilizing the flow rate of a coolant flowing in cooling tubes even when the transfer route for the coolant is changed. <P>SOLUTION: The cooling tube 33 and cooling tube 34 are connected in series through a branch port 36, and a joining pipe 43 is connected in parallel to the cooling tube 33 through a valve 37. When the valve 37 is switched off, the coolant is passed to a port 361 side from an injection terminal 38 through the B connection end of the valve 37. When the valve 37 is switched on, the coolant is passed to a port 331 side from the injection terminal 38 through the A connection end of the valve 37. Regardless of the valve 37 on and off time, the transfer route for the coolant is composed of one continuous transfer passage. Therefore, even when the coolant is passed into both the coolant tube 33 and the coolant tube 34 or only into the coolant tube 34, the flow rate of the coolant to be transferred is conserved. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば、半導体製造装置のプロセスガスの吸引排気に用いられる真空ポンプにおいて過熱保護を行うための冷却材を移送する冷却管を備えた真空ポンプに関する。 The present invention relates to, for example, a vacuum pump including a cooling pipe for transferring a coolant for overheat protection in a vacuum pump used for suction and exhaust of process gas in a semiconductor manufacturing apparatus.

例えば、半導体装置の製造工程で用いられる高真空状態の真空チャンバ内の排気処理には、一般にターボ分子ポンプが多用されている。また、半導体装置の製造工程では、さまざまなプロセスガスを半導体の基板に作用させる工程が多々あり、ターボ分子ポンプは真空チャンバ内を真空にするのみならず、これらのプロセスガスを真空チャンバ内から排気するのにも使用される。 For example, a turbo-molecular pump is generally used for exhaust processing in a high-vacuum vacuum chamber used in a semiconductor device manufacturing process. In the manufacturing process of a semiconductor device, there are many processes in which various process gases are applied to a semiconductor substrate. The turbo molecular pump not only evacuates the vacuum chamber but also exhausts these process gases from the vacuum chamber. Also used to do.

これらのプロセスガスは、反応性を高めるため高温の状態でチャンバに導入される場合がある。そして、これらのプロセスガスは、排気される際に冷却されてある温度になると固体となり排気系に生成物を析出する場合がある。
そして、この種のプロセスガスがターボ分子ポンプ内で低温となって固体状となり、ターボ分子ポンプ内部に付着して堆積する場合がある。
ターボ分子ポンプ内部にプロセスガスの析出物が堆積すると、この堆積物がポンプ流路を狭め、ターボ分子ポンプの性能を低下させる原因となる。 These process gases may be introduced into the chamber at elevated temperatures to increase reactivity. These process gases become solid when cooled and reach a certain temperature, and the product may be deposited in the exhaust system.
Then, this type of process gas becomes a solid at a low temperature in the turbo molecular pump, and may be deposited and deposited inside the turbo molecular pump.
When deposits of process gas are deposited inside the turbo molecular pump, the deposits narrow the pump flow path and cause the performance of the turbo molecular pump to deteriorate.

また、ターボ分子ポンプ内部では、多数のロータ翼が配設されたロータが毎分数万回転の高速回転を行っている。これらの回転体に析出物が堆積すると、回転対のバランスの不釣合いが発生し、ロータ翼がターボ分子ポンプのケーシングの内周面に配設されたステータ翼に接触するなど不都合が生じる場合がある。
そのため、従来からターボ分子ポンプの内部でプロセスガスが冷却されて固体化するのを防止するためにターボ分子ポンプの低温部を加熱するなどの手段がとられている。 In the turbo molecular pump, a rotor provided with a large number of rotor blades rotates at a high speed of several tens of thousands of revolutions per minute. If deposits accumulate on these rotors, the balance of the rotating pair may become unbalanced, and inconveniences may arise, such as the rotor blades contacting the stator blades disposed on the inner peripheral surface of the turbomolecular pump casing. is there.
Therefore, conventionally, in order to prevent the process gas from being cooled and solidified inside the turbo molecular pump, measures such as heating the low temperature part of the turbo molecular pump have been taken.

例えば、半導体製造装置に使用されるターボ分子ポンプには、吸気口側に分子ポンプ部が形成され、排気口側にねじ溝ポンプ部が形成されたものがある。
ターボ分子ポンプ部は、ロータに放射状かつ多段に配設されたロータ翼と、ターボ分子ポンプのケーシングの内周面に、ロータ翼と互い違いに配設された多段のステータ翼により構成されている。 For example, there is a turbo molecular pump used in a semiconductor manufacturing apparatus in which a molecular pump portion is formed on the intake port side and a thread groove pump portion is formed on the exhaust port side.
The turbo-molecular pump unit includes rotor blades arranged radially and in multiple stages on the rotor, and multi-stage stator blades arranged alternately with the rotor blades on the inner peripheral surface of the turbo molecular pump casing.

ねじ溝ポンプ部は、外周面が円筒面状のロータと、その周囲に、内周面に複数の螺旋状の溝を供えたスペーサ、即ちねじ溝スペーサが配設されて構成されている。ねじ溝スペーサに形成された螺旋状の溝の方向は、排気ガスがロータの回転方向に運動した時に、排気口側に移送される方向である。
なお、ねじ溝ポンプ部は、外周面に複数の螺旋状の溝を供えたロータと、その周囲に配設された内周面が円筒面状のスペーサによって構成される場合もある。 The thread groove pump portion is configured by arranging a rotor having a cylindrical outer peripheral surface and a spacer provided with a plurality of spiral grooves on the inner peripheral surface, that is, a thread groove spacer. The direction of the spiral groove formed in the thread groove spacer is the direction in which the exhaust gas is transferred to the exhaust port side when the exhaust gas moves in the rotational direction of the rotor.
In addition, the thread groove pump part may be configured by a rotor having a plurality of spiral grooves on the outer peripheral surface and an inner peripheral surface disposed around the rotor by a cylindrical surface spacer.

このような分子ポンプ部とねじ溝ポンプ部を備えたターボ分子ポンプでは、ねじ溝ポンプ部でプロセスガスの温度が下がり、固体物が析出しやすくなる。
このようなプロセスガスの固体物の析出を防止するために、ねじ溝ポンプ部の外周部にヒータを配設し、該ヒータの熱によりねじ溝ポンプ部でのプロセスガスの析出を防止している。 In a turbo molecular pump having such a molecular pump part and a thread groove pump part, the temperature of the process gas is lowered at the thread groove pump part, and solid substances are likely to precipitate.
In order to prevent such solid deposition of the process gas, a heater is disposed on the outer peripheral portion of the thread groove pump portion, and the heat of the heater prevents deposition of the process gas in the thread groove pump portion. .

ところで、ねじ溝ポンプ部を構成するねじ溝スペーサやロータの部材は、アルミニウムなどの素材により構成されている。これらの部材は、高温の状態で高速回転するとクリープが発生したり、金属疲労が促進して寿命が短くなるおそれがある。
そのため、過熱時にねじ溝ポンプ部を冷却するための冷却管が、ねじ溝ポンプ部の外周部に設けられている。 By the way, the thread groove spacer and the rotor member constituting the thread groove pump section are made of a material such as aluminum. When these members are rotated at high speed in a high temperature state, creep may occur, or metal fatigue may be accelerated to shorten the life.
Therefore, a cooling pipe for cooling the thread groove pump part at the time of overheating is provided on the outer peripheral part of the thread groove pump part.

また、ターボ分子ポンプ部においても、ロータ翼及びステータ翼がアルミニウムなどの素材により構成されている。これらの部材においてもクリープが発生したり、金属疲労が促進して寿命が短くなるおそれがある。
そのため、ターボ分子ポンプ部を冷却するための冷却管が、ターボ分子ポンプ部の外周部に配設されている。 In the turbo molecular pump section, the rotor blades and the stator blades are made of a material such as aluminum. Even in these members, creep may occur or metal fatigue may be accelerated to shorten the life.
Therefore, a cooling pipe for cooling the turbo molecular pump unit is disposed on the outer periphery of the turbo molecular pump unit.

従来、ターボ分子ポンプには、２箇所に冷却管が設けられていた。そして、これらの冷却管に冷却水を流すため、２系統の水冷系統を設ける必要があった。
このように２系統の水冷系統を用いて行っていたターボ分子ポンプの内部温度制御を１系統の水冷系統のみで行う技術が下記の特許文献に開示されている。
特開２００３−１４８３７９公報 Conventionally, a turbo molecular pump has been provided with cooling pipes at two locations. And in order to make cooling water flow through these cooling pipes, it was necessary to provide two water cooling systems.
A technique for performing internal temperature control of a turbo molecular pump that has been performed using two water-cooling systems as described above using only one water-cooling system is disclosed in the following patent documents.
JP 2003-148379 A

特許文献１には、常時ターボ分子ポンプ部の冷却を行うための冷却管と並列に、開閉弁を介してねじ溝ポンプ部の冷却を行うための冷却管を接続したターボ分子ポンプが開示されている。このように、２つの冷却管を並列に接続することにより、必要に応じて開閉弁を切り換えて、両方の冷却管に冷却水を流すことが可能になる。 Patent Document 1 discloses a turbo molecular pump in which a cooling pipe for cooling a thread groove pump part is connected via an on-off valve in parallel with a cooling pipe for always cooling the turbo molecular pump part. Yes. In this way, by connecting the two cooling pipes in parallel, it is possible to switch the on-off valve as necessary and to flow cooling water through both the cooling pipes.

しかしながら、特許文献１に開示されているターボ分子ポンプでは、一方の冷却管に冷却水を流した場合と、両方の冷却管に冷却水を流した場合とでは、冷却水の流量が変化してしまう。従って、流量が安定しないために冷却性能を安定させることが困難であった。
そこで、本発明は、第２冷却管とバイパス管の流路が切り換えられた場合においても、冷却管を流れる冷却材の流量を安定させることができる真空ポンプを提供することを目的とする。 However, in the turbo molecular pump disclosed in Patent Document 1, the flow rate of the cooling water changes between when the cooling water is supplied to one cooling pipe and when the cooling water is supplied to both cooling pipes. End up. Therefore, it is difficult to stabilize the cooling performance because the flow rate is not stable.
Therefore, an object of the present invention is to provide a vacuum pump that can stabilize the flow rate of the coolant flowing through the cooling pipe even when the flow paths of the second cooling pipe and the bypass pipe are switched.

請求項１記載の発明は、吸気口と排気口が形成された外装体と、前記外装体の内部に設けられた、前記吸気口から前記排気口へ気体を移送する気体移送機構と、前記外装体の内部の第１領域を冷却する第１冷却管と、前記外装体の内部の第２領域を加熱する加熱装置と、前記第１冷却管の上流側及び下流側の少なくとも一方に接続され、前記第２領域を冷却する第２冷却管と、前記第２冷却管をバイパスするバイパス管と、前記第２領域の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出温度に基づいて、前記第２冷却管と前記バイパス管の流路を切り換える流路切り換え手段と、を具備するにより前記目的を達成する。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、ステータと、前記ステータに対して回転自在に軸支されたロータと、前記ロータを回転させるモータと、前記ロータ及び前記ステータの、前記吸気口側に形成されたロータ翼とステータ翼を有する分子ポンプ部と、前記ロータ及び前記ステータの、前記排気口側に形成されたねじ溝ポンプ部と、所定の制御回路が形成された内部基板と、を前記外装体の内部に具備し、前記第１冷却管は、前記分子ポンプ部および前記内部基板の少なくとも一方を前記第１領域として冷却し、前記第２冷却管は、前記ねじ溝ポンプ部を前記第２領域として冷却することにより前記目的を達成する。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記第２冷却管を、前記第１冷却管の上流側に配置することにより前記目的を達成する。
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記第２冷却管を、前記第１冷却管の下流側に配置することにより前記目的を達成する。
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記内部基板を冷却する前記第１冷却管を、最も上流側に配設することにより前記目的を達成する。 The invention according to claim 1 is an exterior body in which an intake port and an exhaust port are formed, a gas transfer mechanism that is provided inside the exterior body and transports gas from the intake port to the exhaust port, and the exterior Connected to at least one of the first cooling pipe for cooling the first area inside the body, the heating device for heating the second area inside the exterior body, and the upstream side and the downstream side of the first cooling pipe, Based on the second cooling pipe that cools the second area, the bypass pipe that bypasses the second cooling pipe, the temperature sensor that detects the temperature of the second area, and the temperature detected by the temperature sensor, The object is achieved by comprising two cooling pipes and a flow path switching means for switching the flow paths of the bypass pipes.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the stator, the rotor rotatably supported with respect to the stator, the motor that rotates the rotor, the rotor and the stator, A molecular pump part having rotor blades and stator blades formed on the inlet side, a thread groove pump part formed on the exhaust port side of the rotor and the stator, and an internal substrate on which a predetermined control circuit is formed In the exterior body, the first cooling pipe cools at least one of the molecular pump part and the internal substrate as the first region, and the second cooling pipe is the thread groove pump. The object is achieved by cooling the part as the second region.
A third aspect of the present invention achieves the above object by arranging the second cooling pipe upstream of the first cooling pipe in the first or second aspect of the invention.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the second cooling pipe is disposed downstream of the first cooling pipe to achieve the object.
According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the object is achieved by disposing the first cooling pipe for cooling the internal substrate on the most upstream side.

本発明によれば、冷却材の移送経路を１系統にすることにより、第２冷却管とバイパス管の流路が切り換えられた場合においても、冷却管を流れる冷却材の流量を安定させることができる。 According to the present invention, the flow rate of the coolant flowing through the cooling pipe can be stabilized even when the flow path of the second cooling pipe and the bypass pipe is switched by using a single coolant transfer path. it can.

以下、本発明の真空ポンプにおける好適な実施の形態について、図１から図４を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態のターボ分子ポンプ１の軸線方向の断面図を示した図である。
本実施形態では、分子ポンプの一例としてターボ分子ポンプ部とねじ溝式ポンプ部を備えた、いわゆる複合翼タイプの分子ポンプを例にとり説明する。
また、ターボ分子ポンプ１には、高速回転するロータ部と、固定したステータ部との排気作用により、排気機能を発揮する真空ポンプであって、ターボ分子ポンプ、ねじ溝式ポンプ、あるいはこれら両方の構造を合わせ持ったポンプなどがある。 Hereinafter, preferred embodiments of the vacuum pump of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional view in the axial direction of a turbo molecular pump 1 of the present embodiment.
In this embodiment, as an example of a molecular pump, a so-called composite wing type molecular pump provided with a turbo molecular pump part and a thread groove type pump part will be described as an example.
The turbo molecular pump 1 is a vacuum pump that exhibits an exhaust function by an exhaust action of a rotor portion that rotates at high speed and a fixed stator portion, and includes a turbo molecular pump, a thread groove pump, or both of them. There are pumps with the same structure.

ターボ分子ポンプ１の外装体を形成するケーシング１６は、円筒状の形状をしており、ケーシング１６の底部に設けられたベース２７と共にターボ分子ポンプ１の外装体を構成している。そして、ターボ分子ポンプ１の外装体の内部には、ターボ分子ポンプ１に排気機能を発揮させる構造物つまり気体移送機構が収納されている。
これら排気機能を発揮する構造物は、大きく分けて回転自在に軸支されたロータ部２４とケーシング１６に対して固定されたステータ部から構成されている。
また、吸気口６側がターボ分子ポンプ部Ｔにより構成され、排気口１９側がねじ溝式ポンプ部Ｓから構成されている。 The casing 16 forming the exterior body of the turbo molecular pump 1 has a cylindrical shape, and constitutes the exterior body of the turbo molecular pump 1 together with the base 27 provided at the bottom of the casing 16. A structure that allows the turbo molecular pump 1 to perform an exhaust function, that is, a gas transfer mechanism, is accommodated inside the exterior body of the turbo molecular pump 1.
These structures that exhibit the exhaust function are roughly composed of a rotor portion 24 that is rotatably supported and a stator portion that is fixed to the casing 16.
Further, the intake port 6 side is constituted by a turbo molecular pump part T, and the exhaust port 19 side is constituted by a thread groove type pump part S.

ロータ部２４には、シャフト１１の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してシャフト１１から放射状に伸びたブレードからなるロータ翼２１が吸気口６側（ターボ分子ポンプ部Ｔ）に設けられている。なお、ロータ部２４は、ステンレスやアルミニウム合金などの金属を用いて構成されている。
さらに、ロータ部２４には、外周面が円筒形状をした部材からなる円筒部材２９が排気口１９側（ねじ溝式ポンプ部Ｓ）に設けられている。
また、ターボ分子ポンプ１には、ロータ翼２１が軸線方向に複数段形成されている。 The rotor portion 24 is provided with rotor blades 21 made of blades that are inclined at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the shaft 11 and radially extend from the shaft 11 on the intake port 6 side (turbo molecular pump portion T). ing. The rotor portion 24 is configured using a metal such as stainless steel or an aluminum alloy.
Further, the rotor portion 24 is provided with a cylindrical member 29 made of a member having an outer peripheral surface having a cylindrical shape on the exhaust port 19 side (screw groove type pump portion S).
The turbo molecular pump 1 has a plurality of rotor blades 21 formed in the axial direction.

シャフト１１は、円柱部材の回転軸（ロータ軸）である。シャフト１１の上端にはロータ部２４が複数のボルト２５により取り付けられている。
シャフト１１の軸線方向中程には、シャフト１１を回転させるモータ部１０が配設されている。
また、モータ部１０の吸気口６側及び排気口１９側には、シャフト１１をラジアル方向に軸支するための磁気軸受部８及び磁気軸受部１２が設けられている。
さらに、シャフト１１の下端には、シャフト１１を軸線方向（スラスト方向）に軸支するための磁気軸受部２０が設けられている。
なお、シャフト１１は、磁気軸受部８、１２、２０から構成される５軸制御型の磁気軸受によって非接触で支持されている。 The shaft 11 is a rotating shaft (rotor shaft) of the cylindrical member. A rotor portion 24 is attached to the upper end of the shaft 11 by a plurality of bolts 25.
A motor unit 10 that rotates the shaft 11 is disposed in the middle of the shaft 11 in the axial direction.
Further, a magnetic bearing portion 8 and a magnetic bearing portion 12 for supporting the shaft 11 in the radial direction are provided on the intake port 6 side and the exhaust port 19 side of the motor unit 10.
Furthermore, a magnetic bearing portion 20 for supporting the shaft 11 in the axial direction (thrust direction) is provided at the lower end of the shaft 11.
The shaft 11 is supported in a non-contact manner by a 5-axis control type magnetic bearing composed of the magnetic bearing portions 8, 12, and 20.

また、磁気軸受部８、１２の近傍には、それぞれ変位センサ９、１３が形成されており、シャフト１１のラジアル方向の変位が検出できるようになっている。さらに、シャフト１１の下端には変位センサ１７が形成されており、シャフト１１の軸線方向の変位が検出できるようになっている。 Displacement sensors 9 and 13 are formed in the vicinity of the magnetic bearing portions 8 and 12, respectively, so that the radial displacement of the shaft 11 can be detected. Further, a displacement sensor 17 is formed at the lower end of the shaft 11 so that the displacement of the shaft 11 in the axial direction can be detected.

ケーシング１６の内周側には、ステータ部が形成されている。このステータ部は、吸気口６側（ターボ分子ポンプ部Ｔ）に設けられたステータ翼２２と、排気口１９側（ねじ溝式ポンプ部Ｓ）に設けられたねじ溝スペーサ５などから構成されている。
ステータ翼２２は、シャフト１１の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してケーシング１６の内周面からシャフト１１に向かって伸びたブレードから構成されている。ターボ分子ポンプ部Ｔでは、これらステータ翼２２が軸線方向に、ロータ翼２１と互い違いに複数段形成されている。各段のステータ翼２２は、円筒形状をしたスペーサ２３により互いに隔てられている。 A stator portion is formed on the inner peripheral side of the casing 16. This stator portion is composed of a stator blade 22 provided on the intake port 6 side (turbo molecular pump portion T), a thread groove spacer 5 provided on the exhaust port 19 side (thread groove type pump portion S), and the like. Yes.
The stator blade 22 is composed of a blade that is inclined by a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the shaft 11 and extends from the inner peripheral surface of the casing 16 toward the shaft 11. In the turbo molecular pump portion T, the stator blades 22 are formed in a plurality of stages alternately with the rotor blades 21 in the axial direction. The stator blades 22 at each stage are separated from each other by a cylindrical spacer 23.

ねじ溝スペーサ５は、内周面にらせん溝７が形成された円柱部材である。ねじ溝スペーサの内周面は、所定のクリアランス（間隙）を隔てて円筒部材２９の外周面に対面するようになっている。ねじ溝スペーサ５に形成されたらせん溝７の方向は、らせん溝７内をロータ部２４の回転方向にガスが輸送された場合、排気口１９に向かう方向である。らせん溝７の深さは排気口１９に近づくにつれ浅くなるようになっている。そして、らせん溝７を輸送されるガスは排気口１９に近づくにつれて圧縮されるようになっている。
これらステータ部はステンレスやアルミニウム合金などの金属を用いて構成されている。
ベース２７は、ケーシング１６と共にターボ分子ポンプ１の外装体を構成している。ベース２７のラジアル方向中央には、ロータの回転軸線と同心に円筒形状を有するステータコラム１８が、吸気口６方向に取り付けられている。 The thread groove spacer 5 is a cylindrical member in which a spiral groove 7 is formed on the inner peripheral surface. The inner peripheral surface of the thread groove spacer faces the outer peripheral surface of the cylindrical member 29 with a predetermined clearance (gap) therebetween. The direction of the spiral groove 7 formed in the thread groove spacer 5 is the direction toward the exhaust port 19 when the gas is transported in the spiral groove 7 in the rotational direction of the rotor portion 24. The depth of the spiral groove 7 becomes shallower as it approaches the exhaust port 19. The gas transported through the spiral groove 7 is compressed as it approaches the exhaust port 19.
These stator parts are made of metal such as stainless steel or aluminum alloy.
The base 27 and the casing 16 constitute an exterior body of the turbo molecular pump 1. At the center in the radial direction of the base 27, a stator column 18 having a cylindrical shape concentric with the rotation axis of the rotor is attached in the direction of the intake port 6.

また、磁気軸受部２０の排気口１９側端には、ターボ分子ポンプ１における制御回路が搭載されたポンプ内部基板３０が配設されている。このポンプ内部基板３０には、ポンプの運転時間、エラーの履歴、温度制御の設定温度等が記憶された回路が形成され、これらの回路には多数の半導体部品が使用されている。これらの半導体部品は、信頼性を考慮した設計限界温度が設定されているため、ターボ分子ポンプ１の動作時において設計限界温度の設定値範囲内で使用しなければならないようになっている。なお、設計限界温度は、概ね６０℃程度となっている。
なお、ポンプ内部基板３０を配設する場所は、これに限られるものではなく、後述する裏蓋３５の内側、つまり裏蓋３５における磁気軸受部２０と対向する面に配設するようにしてもよい。
ベース２７の底部の開口部に裏蓋３５が取り付けられている。裏蓋３５は、ポンプ内部基板３０と対向するように設けられている。裏蓋３５は、ターボ分子ポンプ１の外装体を構成している。 A pump internal substrate 30 on which a control circuit in the turbo molecular pump 1 is mounted is disposed at the end of the magnetic bearing portion 20 on the exhaust port 19 side. The pump internal substrate 30 is formed with circuits in which the pump operation time, error history, temperature control set temperature, and the like are stored, and many semiconductor components are used for these circuits. Since these semiconductor parts have a design limit temperature in consideration of reliability, they must be used within a set value range of the design limit temperature when the turbo molecular pump 1 is operated. The design limit temperature is approximately 60 ° C.
The place where the pump internal substrate 30 is disposed is not limited to this, and may be disposed on the inside of the back cover 35 described later, that is, on the surface of the back cover 35 facing the magnetic bearing portion 20. Good.
A back cover 35 is attached to the opening at the bottom of the base 27. The back cover 35 is provided so as to face the pump internal substrate 30. The back cover 35 constitutes an exterior body of the turbo molecular pump 1.

裏蓋３５と、ベース２７との接合面に略円環状の溝が設けられており、この溝に冷却管３１が配設されている。
冷却管３１は、チューブ状（管状）の部材からなる。冷却管３１は、内部に熱媒体である冷却材を流し、この冷却材に熱を吸収させるようにして冷却管３１周辺の冷却を行うための部材である。 A substantially annular groove is provided on the joint surface between the back cover 35 and the base 27, and the cooling pipe 31 is disposed in this groove.
The cooling pipe 31 is made of a tubular (tubular) member. The cooling pipe 31 is a member that cools the periphery of the cooling pipe 31 by flowing a coolant as a heat medium therein and absorbing the heat in the cooling material.

冷却管３１に冷却材を流すことによって、裏蓋３５をはじめとする冷却管３１の周辺部が強制的に冷却される。この冷却効果によって、裏蓋３５の近傍に配置されているポンプ内部基板３０の温度を下げることができるようになっている。
ポンプ内部基板３０は、上述したように設計限界温度の設定値範囲内で使用しなければならない。従って、冷却管３１には、常時冷却材が流れるようになっている。
冷却管３１は、裏蓋３５におけるベース２７との接合面に配設されるようになっているが、これに限られるものではなく、ベース２７における裏蓋３５との接合面に配設するようにしてもよい。また、ターボ分子ポンプ１内の気密性を十分に保持することが可能であれば、ベース２７の内部におけるポンプ内部基板３０の近辺に配設するようにしてもよい。冷却管３１の配設をより容易にする場合には、裏蓋３５と外接するように冷却管３１を配設するようにしてもよい。
また、冷却管３１の取付部に半田や熱伝導用のペーストなどを付設し、冷却管３１における熱交換の効率をさらに向上させるようにしてもよい。 By flowing the coolant through the cooling pipe 31, the periphery of the cooling pipe 31 including the back cover 35 is forcibly cooled. Due to this cooling effect, the temperature of the pump internal substrate 30 disposed in the vicinity of the back cover 35 can be lowered.
The pump internal substrate 30 must be used within the set value range of the design limit temperature as described above. Accordingly, the coolant always flows through the cooling pipe 31.
The cooling pipe 31 is arranged on the joining surface of the back cover 35 with the base 27, but is not limited to this, and is arranged on the joining surface of the base 27 with the back cover 35. It may be. Further, if the airtightness in the turbo molecular pump 1 can be sufficiently maintained, the turbo molecular pump 1 may be disposed in the vicinity of the pump internal substrate 30 inside the base 27. In order to make the arrangement of the cooling pipe 31 easier, the cooling pipe 31 may be arranged so as to circumscribe the back cover 35.
Further, solder, heat conduction paste, or the like may be attached to the attachment portion of the cooling pipe 31 to further improve the efficiency of heat exchange in the cooling pipe 31.

また、ターボ分子ポンプ部Ｔのケーシング１６を介した外周部には、ケーシング１６を周方向に囲むように冷却管ジャケット３４１が設けられている。冷却管ジャケット３４１の内部には、ケーシング１６が内接するように冷却管３４が配設されている。
冷却管３４は、チューブ状（管状）の部材からなる。冷却管３４は、内部に熱媒体である冷却材を流し、この冷却材に熱を吸収させるようにしてターボ分子ポンプ部Ｔの冷却を行うための部材である。 A cooling pipe jacket 341 is provided on the outer peripheral portion of the turbo molecular pump portion T through the casing 16 so as to surround the casing 16 in the circumferential direction. Inside the cooling pipe jacket 341, the cooling pipe 34 is disposed so that the casing 16 is inscribed therein.
The cooling pipe 34 is made of a tubular (tubular) member. The cooling pipe 34 is a member that cools the turbo molecular pump unit T by flowing a coolant as a heat medium therein and absorbing the heat in the coolant.

ターボ分子ポンプ１の稼働中は、ロータ部２４が高速回転し、ロータ翼２１やステータ翼２２のブレードが、圧縮熱等によって高温になったプロセスガスを、図１の矢印Ａで示される吸気口６方向から受ける。そして、これらの圧縮熱等を受けて、ロータ翼２１やステータ翼２２のブレードの温度が上昇してしまう。このような状況下では、ロータ翼２１やステータ翼２２のブレードの材料にクリープ現象等が生じ、部材の変形や破壊などの不具合が発生する可能性がある。
従って、冷却管３４は、ロータ翼２１やステータ翼２２が許容温度以上に上昇することを抑制するための冷却機構を構成している。
ロータ翼２１やステータ翼２２は、ターボ分子ポンプ１の稼働中において、圧縮熱等によって高温になったガスの熱による影響を受ける。そのため、ターボ分子ポンプ１の稼働中は、常時ロータ翼２１やステータ翼２２のブレードを冷却する必要がある。従って、冷却管３４には、常時冷却材が流れるようになっている。 While the turbo molecular pump 1 is in operation, the rotor portion 24 rotates at a high speed, and the process gas in which the blades of the rotor blades 21 and the stator blades 22 are heated to high temperatures by compression heat or the like is supplied to the intake port indicated by arrow A in FIG. Receive from 6 directions. Then, the temperature of the blades of the rotor blades 21 and the stator blades 22 rises due to the compression heat and the like. Under such circumstances, a creep phenomenon or the like may occur in the material of the blades of the rotor blades 21 and the stator blades 22, and problems such as deformation and destruction of members may occur.
Therefore, the cooling pipe 34 constitutes a cooling mechanism for suppressing the rotor blades 21 and the stator blades 22 from rising above the allowable temperature.
The rotor blades 21 and the stator blades 22 are affected by the heat of gas that has become high temperature due to compression heat or the like during operation of the turbo molecular pump 1. Therefore, it is necessary to always cool the blades of the rotor blades 21 and the stator blades 22 while the turbo molecular pump 1 is in operation. Accordingly, the coolant always flows through the cooling pipe 34.

ターボ分子ポンプ部Ｔの外周部に冷却管３４を配設して冷却を図ることにより、冷却管３４とケーシング１６との接触部からケーシング１６の熱が吸収されて、ケーシング１６が冷却される。そして、ケーシング１６の内周壁と接するスペーサ２３、さらにスペーサ２３に固定されているステータ翼２２が冷却される。そして、ステータ翼２２及びスペーサ２３と、非接触状態で回転しているロータ翼２１の輻射熱は、ステータ翼２２及びスペーサ２３において冷却される。
このようにして、冷却管３４を用いてロータ翼２１及びステータ翼２２を冷却することにより、ロータ翼２１及びステータ翼２２の温度上昇を抑制することができる。これにより、クリープ現象等の不具合の発生を適切に抑制することができるため、ロータ翼２１及びステータ翼２２における金属疲労を低減させることができる。 By disposing the cooling pipe 34 on the outer peripheral portion of the turbo molecular pump portion T for cooling, the heat of the casing 16 is absorbed from the contact portion between the cooling pipe 34 and the casing 16, and the casing 16 is cooled. Then, the spacer 23 in contact with the inner peripheral wall of the casing 16 and the stator blade 22 fixed to the spacer 23 are cooled. The radiant heat of the rotor blades 21 rotating in a non-contact state with the stator blades 22 and the spacers 23 is cooled by the stator blades 22 and the spacers 23.
Thus, by cooling the rotor blades 21 and the stator blades 22 using the cooling pipes 34, it is possible to suppress the temperature rise of the rotor blades 21 and the stator blades 22. Thereby, since generation | occurrence | production of malfunctions, such as a creep phenomenon, can be suppressed appropriately, the metal fatigue in the rotor blade | wing 21 and the stator blade | wing 22 can be reduced.

冷却管３４は、ターボ分子ポンプ部Ｔの外周部の吸気口６付近に配設されるようになっているが、これに限られるものではない。冷却管３４は、ケーシング１６の外周部におけるターボ分子ポンプ部Ｔが内包されている任意の領域に配設するようにしてもよい。また、冷却管３４をケーシング１６の外周部に複数回巻回すように配設するようにしてもよい。さらに、冷却管３４は、ターボ分子ポンプ１内の気密性を十分に保持することが可能であれば、ケーシング１６の内周部、例えば、ケーシング１６とスペーサ２３の接触部やスペーサ２３の内部に配設するようにしてもよい。
また、冷却管ジャケット３４１と冷却管３４との空隙や、冷却管３４とケーシング１６との接触部に半田や熱伝導用のペーストなどを付設し、冷却管３４における熱交換の効率をさらに向上させるようにしてもよい。 The cooling pipe 34 is arranged in the vicinity of the intake port 6 on the outer peripheral portion of the turbo molecular pump portion T, but is not limited thereto. The cooling pipe 34 may be disposed in an arbitrary region in which the turbo molecular pump portion T is included in the outer peripheral portion of the casing 16. Further, the cooling pipe 34 may be disposed so as to be wound around the outer peripheral portion of the casing 16 a plurality of times. Furthermore, if the cooling pipe 34 can sufficiently maintain the airtightness in the turbo molecular pump 1, the cooling pipe 34 is provided in the inner peripheral portion of the casing 16, for example, the contact portion between the casing 16 and the spacer 23 or the inside of the spacer 23. It may be arranged.
Further, solder or heat conduction paste is attached to the gap between the cooling pipe jacket 341 and the cooling pipe 34 or the contact portion between the cooling pipe 34 and the casing 16 to further improve the efficiency of heat exchange in the cooling pipe 34. You may do it.

ねじ溝式ポンプ部Ｓのケーシング１６を介した外周部には、ケーシング１６を周方向に囲むようにベーキングヒータ３２が装着されている。
ベーキングヒータ３２は、ニクロム線などの電熱部材によって構成され、温度コントローラ３２１によって電力を供給される。ベーキングヒータ３２は、電力を供給されると発熱し、ねじ溝式ポンプ部Ｓを加熱するようになっている。
また、ベース２７におけるねじ溝スペーサ５との接触部分には、温度センサ４６が設けられている。この温度センサ４６は、ねじ溝式ポンプ部Ｓの温度のモニターを行っている。なお、温度センサ４６を配設する位置は、これに限られるものではない。例えば、ねじ溝式ポンプ部Ｓの温度を検出することが可能であれば、ケーシング１６やベース２７の外周部に配設するようにしても、また直接ねじ溝スペーサ５の内部に配設するようにしてもよい。 A baking heater 32 is attached to the outer peripheral portion of the thread groove type pump portion S through the casing 16 so as to surround the casing 16 in the circumferential direction.
The baking heater 32 is constituted by an electric heating member such as a nichrome wire, and is supplied with electric power by the temperature controller 321. The baking heater 32 generates heat when electric power is supplied, and heats the thread groove type pump unit S.
Further, a temperature sensor 46 is provided at a portion of the base 27 that contacts the thread groove spacer 5. The temperature sensor 46 monitors the temperature of the thread groove type pump unit S. Note that the position where the temperature sensor 46 is disposed is not limited to this. For example, if it is possible to detect the temperature of the thread groove type pump portion S, it may be disposed on the outer peripheral portion of the casing 16 or the base 27 or directly within the thread groove spacer 5. It may be.

吸気口６から吸入されたガスは、ターボ分子ポンプ部Ｔを移送する間に冷却されるため、ねじ溝式ポンプ部Ｓに移送される時には、ガスの温度は下がってしまう。一方、ガスの圧力は、ねじ溝式ポンプ部Ｓに移送される時には、高くなっている。つまり、ねじ溝式ポンプ部Ｓに移送されるガスは、低温かつ高圧力状態となっている。従って、ねじ溝式ポンプ部Ｓは、移送されるガスによる固体生成物が析出しやすい状態となっている。 Since the gas sucked from the intake port 6 is cooled while the turbo molecular pump unit T is transferred, the temperature of the gas is lowered when the gas is transferred to the thread groove type pump unit S. On the other hand, when the gas pressure is transferred to the thread groove type pump section S, it is high. That is, the gas transferred to the thread groove type pump part S is in a low temperature and high pressure state. Therefore, the thread groove type pump part S is in a state in which the solid product due to the transferred gas is likely to precipitate.

ターボ分子ポンプ１内に堆積する固体生成物ついて簡単に説明する。ここでは、ターボ分子ポンプ１に、例えば、Ａｌ（アルミニウム）エッチング装置で用いられるプロセスガス（塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４））が吸気口６から吸入される場合を例にとり説明する。
塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）は、水分の含有量の多い７６０［ｔｏｒｒ］〜１０-２［ｔｏｒｒ］の低真空領域では、塩化ケイ素の化学反応が促進されて塩化アルミニウム（ＡＬＣｌ３）が析出する。この塩化アルミニウム（ＡＬＣｌ３）が固体生成物としてターボ分子ポンプ１内に付着して堆積する。さらに、２０℃程度の低温領域においては、塩化ケイ素の化学反応が促進される。
つまり、固体生成物は、低温かつ低真空領域において析出しやすい状態となっている。 The solid product deposited in the turbo molecular pump 1 will be briefly described. Here, a case where a process gas (silicon chloride (SiCl 4)) used in, for example, an Al (aluminum) etching apparatus is sucked into the turbo molecular pump 1 from the intake port 6 will be described as an example.
In silicon chloride (SiCl4), the chemical reaction of silicon chloride is promoted and aluminum chloride (ALCl3) is deposited in a low vacuum region of 760 [torr] to 10-2 [torr] with a high water content. This aluminum chloride (ALCl 3) adheres and accumulates in the turbo molecular pump 1 as a solid product. Furthermore, in a low temperature region of about 20 ° C., the chemical reaction of silicon chloride is promoted.
That is, the solid product is in a state where it is likely to precipitate in a low temperature and low vacuum region.

このため、ねじ溝スペーサ５で移相されるガスによる固体生成物の析出を抑制するために、ベーキングヒータ３２を用いてねじ溝式ポンプ部Ｓを高温に保つようにしている。
しかしながら、ねじ溝式ポンプ部Ｓを構成する部材に関しても、信頼性を考慮した使用限界温度が設定されている。そのため、この使用限界温度を超えない程度にねじ溝式ポンプ部Ｓを高温に保つようにする。
ベーキングヒータ３２は、ねじ溝式ポンプ部Ｓが予め設定された温度になるように温度コントローラ３２１によって温度制御されている。 For this reason, in order to suppress precipitation of the solid product by the gas phase-shifted by the thread groove spacer 5, the thread groove type pump part S is kept at a high temperature by using the baking heater 32.
However, with regard to the members constituting the thread groove type pump section S, the use limit temperature in consideration of reliability is set. Therefore, the thread groove type pump section S is kept at a high temperature so as not to exceed the use limit temperature.
The temperature of the baking heater 32 is controlled by a temperature controller 321 so that the thread groove type pump unit S has a preset temperature.

また、ねじ溝式ポンプ部Ｓのケーシング１６を介した外周部には、ケーシング１６を周方向に囲むように冷却管３３が設けられている。冷却管３３は、ベーキングヒータ３２と隣接するように配設されている。
冷却管３３は、チューブ状（管状）の部材からなる。冷却管３３は、内部に熱媒体である冷却材を流し、この冷却材に熱を吸収させるようにしてねじ溝式ポンプ部Ｓの冷却を行うための部材である。冷却管３３は、ベーキングヒータ３２の誤動作による過加熱時や、ガスの流量の急変などによる内部温度上昇等が発生した際における過熱保護機構として用いられる。従って、冷却管３３には、過熱保護機構を機能させる場合にのみ、冷却材が流れるようになっている。
また、ねじ溝式ポンプ部Ｓの温度制御のレスポンス（応答性）を向上させる場合に用いるようにしてもよい。
ベーキングヒータ３２及び冷却管３３は、温度コントローラ３２１からの制御信号に基づいて、ねじ溝式ポンプ部Ｓの温度制御を行う温度制御装置として機能している。 In addition, a cooling pipe 33 is provided on the outer peripheral portion of the thread groove type pump portion S through the casing 16 so as to surround the casing 16 in the circumferential direction. The cooling pipe 33 is disposed adjacent to the baking heater 32.
The cooling pipe 33 is made of a tubular (tubular) member. The cooling pipe 33 is a member that cools the thread groove type pump unit S so that a coolant that is a heat medium flows inside and the heat is absorbed by the coolant. The cooling pipe 33 is used as an overheat protection mechanism at the time of overheating due to a malfunction of the baking heater 32 or when an internal temperature rise occurs due to a sudden change in the gas flow rate. Therefore, the coolant flows through the cooling pipe 33 only when the overheat protection mechanism functions.
Moreover, you may make it use when improving the response (responsiveness) of the temperature control of the thread groove type pump part S. FIG.
The baking heater 32 and the cooling pipe 33 function as a temperature control device that controls the temperature of the thread groove pump unit S based on a control signal from the temperature controller 321.

上述した冷却管３１、冷却管３２及び冷却管３３は、熱抵抗の低い部材つまり熱伝導率の高い部材、例えば、銅やステンレス鋼などによって構成されている。
また、冷却管３１、冷却管３２及び冷却管３３に流す冷却材、つまり物体を冷却するための流体は、液体であっても気体であってもよい。液体の冷却材としては、例えば、水、塩化カルシウム水溶液やエチレングリコール水溶液などを用いることができる。気体の冷却材としては、例えば、アンモニア、メタン、エタン、ハロゲン、ヘリウムガスや炭酸ガス、空気などを用いることができる。 The cooling pipe 31, the cooling pipe 32, and the cooling pipe 33 described above are made of a member having a low thermal resistance, that is, a member having a high thermal conductivity, such as copper or stainless steel.
Further, the coolant that flows through the cooling pipe 31, the cooling pipe 32, and the cooling pipe 33, that is, the fluid for cooling the object may be a liquid or a gas. As the liquid coolant, for example, water, an aqueous calcium chloride solution, an aqueous ethylene glycol solution, or the like can be used. As the gaseous coolant, for example, ammonia, methane, ethane, halogen, helium gas, carbon dioxide gas, air, or the like can be used.

図２は、ターボ分子ポンプ１の外観を示した図である。
図２に示すように、裏蓋３５の外部における冷却管３１の両端には、それぞれ他の管と接続するためのポート３１１、３１２が取り付けられている。
また、冷却管３４の両端には、ポート３４２、３４３が取り付けられている。
冷却管３３の一端には、ポート３３１が取り付けられ、他端は、３方向の分岐路を有する分岐ポート３６の一端に接続されている。
分岐ポート３６の他端には、ポート３６１が取り付けられている。そして、残りの一端は、継ぎ管４４の一端に接続されている。継ぎ管４４の他端は、ポート３４３に接続されている。 FIG. 2 is a view showing the appearance of the turbo molecular pump 1.
As shown in FIG. 2, ports 311 and 312 for connecting to other pipes are attached to both ends of the cooling pipe 31 outside the back cover 35.
Ports 342 and 343 are attached to both ends of the cooling pipe 34.
A port 331 is attached to one end of the cooling pipe 33, and the other end is connected to one end of a branch port 36 having a branch path in three directions.
A port 361 is attached to the other end of the branch port 36. The remaining one end is connected to one end of the joint pipe 44. The other end of the connecting pipe 44 is connected to the port 343.

図３（ａ）は、ターボ分子ポンプ１における冷却系統の構成を模式的に示した図である。
なお、ここでは、１系統の冷却系統を用いて冷却管３３、３４に冷却材を流すことができる冷却系統の構成について説明する。
ターボ分子ポンプ１の外部には、ポンプやファンなどによる強制力によって冷却管を流れる冷却材を循環させる強制循環装置が設けられている。この強制循環装置には、循環させる冷却材を冷却管３３、３４に注入する注入ターミナル３８が設けられている。また、この強制循環装置には、冷却材を冷却管３３、３４を移送された冷却材を強制循環装置に排出する排出ターミナル３９が設けられている。 FIG. 3A is a diagram schematically showing the configuration of the cooling system in the turbo molecular pump 1.
Here, the configuration of a cooling system capable of flowing a coolant through the cooling pipes 33 and 34 using one cooling system will be described.
A forced circulation device that circulates the coolant flowing through the cooling pipe by a forced force of a pump or a fan is provided outside the turbo molecular pump 1. This forced circulation device is provided with an injection terminal 38 for injecting coolant to be circulated into the cooling pipes 33 and 34. In addition, the forced circulation device is provided with a discharge terminal 39 for discharging the coolant transferred through the cooling pipes 33 and 34 to the forced circulation device.

この強制循環装置では、排出ターミナル３９から強制循環装置内に戻された冷却材の温度を熱交換器などを用いて下げた後、注入ターミナル３８から再び冷却材を注入するようになっている。
本実施形態では、強制循環装置を用いて冷却材を冷却管へ注入するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、冷却材として水を用いる場合には、常時水道から注入ターミナル３８へ水道水を導き、この水道水を冷却管へ流して冷却を行うようにしてもよい。この場合、排出ターミナル３９から排出された水道水は廃棄されるようになっている。 In this forced circulation device, the temperature of the coolant returned from the discharge terminal 39 into the forced circulation device is lowered using a heat exchanger or the like, and then the coolant is injected again from the injection terminal 38.
In this embodiment, the forced circulation device is used to inject the coolant into the cooling pipe, but this is not a limitation. For example, when water is used as the coolant, the tap water may always be led from the tap water to the injection terminal 38, and the tap water may be flowed to the cooling pipe for cooling. In this case, the tap water discharged from the discharge terminal 39 is discarded.

図３（ａ）に示すように、注入ターミナル３８は、継ぎ管４１を介してバルブ３７に接続されている。バルブ３７は、流体（冷却材）の出入り口を３つ有する三方弁である。バルブ３７は、温度コントローラ３２１から遠隔操作可能な電動弁であり、例えば電磁石の吸引作用によって弁の開閉を行う電磁バルブによって構成されている。
バルブ３７は、継ぎ管４１を介して注入ターミナル３８に接続された接続端の他に、Ａ側及びＢ側の２つ接続端（以下、Ａ接続端、Ｂ接続端とする）を有している。
バルブ３７のＡ接続端は、継ぎ管４０を介してポート３３１に接続されている。なお、ポート３３１は、図２で説明したように、冷却管３３に取り付けられている。
また、バルブ３７のＢ接続端は、継ぎ管４３を介してポート３６１に接続されている。なお、ポート３６１は、図２で説明したように、分岐ポート３６に接続されている。
排出ターミナル３９は、継ぎ管４２を介してポート３４２に接続されている。なお、ポート３４２は、図２で説明したように、冷却管３４に接続されている。 As shown in FIG. 3A, the injection terminal 38 is connected to the valve 37 via the joint pipe 41. The valve 37 is a three-way valve having three inlets and outlets for fluid (coolant). The valve 37 is an electric valve that can be remotely operated from the temperature controller 321, and is configured by an electromagnetic valve that opens and closes the valve by, for example, an electromagnet suction action.
The valve 37 has two connection ends on the A side and B side (hereinafter referred to as A connection end and B connection end) in addition to the connection end connected to the injection terminal 38 via the joint pipe 41. Yes.
The A connection end of the valve 37 is connected to the port 331 through the joint pipe 40. The port 331 is attached to the cooling pipe 33 as described in FIG.
The B connection end of the valve 37 is connected to the port 361 through the joint pipe 43. The port 361 is connected to the branch port 36 as described in FIG.
The discharge terminal 39 is connected to the port 342 via the connecting pipe 42. The port 342 is connected to the cooling pipe 34 as described in FIG.

次に、このように構成されたターボ分子ポンプ１の冷却系統における冷却材の移送経路について説明する。
図３（ｂ）は、バルブ３７のＯＦＦ時における冷却材の移送経路を示した図である。
バルブ３７のＯＦＦ時には、注入ターミナル３８からバルブ３７のＢ接続端を介して、ポート３６１側へ冷却材が流れるようになっている。この場合、注入ターミナル３８からバルブ３７のＡ接続端を介してポート３３１側へ冷却材が流れる経路は遮断されるようになっている。
そして、バルブ３７のＯＦＦ時には、冷却管３４に冷却材が流れ、冷却管３３には冷却材が流れないようになっている。 Next, a coolant transfer path in the cooling system of the turbo molecular pump 1 configured as described above will be described.
FIG. 3B is a diagram showing a coolant transfer path when the valve 37 is OFF.
When the valve 37 is OFF, the coolant flows from the injection terminal 38 to the port 361 side through the B connection end of the valve 37. In this case, the path through which the coolant flows from the injection terminal 38 to the port 331 via the A connection end of the valve 37 is blocked.
When the valve 37 is OFF, the coolant flows through the cooling pipe 34 and does not flow through the cooling pipe 33.

詳しくは、バルブ３７のＯＦＦ時には、注入ターミナル３８から注入された冷却材は、継ぎ管４１を介してバルブ３７に移送され、バルブ３７のＢ接続端を通って継ぎ管４３へ移送される。そして、ポート３６１を介して、分岐ポート３６に達する。
バルブ３７のＯＦＦ時には、バルブ３７のＡ接続端は遮断されている。そのため、冷却管３３を冷却材が流れることができないようになっている。従って冷却材は、分岐ポート３６から継ぎ管４４を介してポート３４３に至る。そして、冷却管３４を通ってポート３４２に達し、さらに継ぎ管４２を介して排出ターミナル３９に至る。
このようにバルブ３７のＯＦＦ時には、冷却管３３及び冷却管３４のうちの冷却管３４に冷却材を流すようにすることができる。 Specifically, when the valve 37 is OFF, the coolant injected from the injection terminal 38 is transferred to the valve 37 via the joint pipe 41 and is transferred to the joint pipe 43 through the B connection end of the valve 37. Then, it reaches the branch port 36 via the port 361.
When the valve 37 is OFF, the A connection end of the valve 37 is blocked. Therefore, the coolant cannot flow through the cooling pipe 33. Accordingly, the coolant reaches the port 343 from the branch port 36 through the joint pipe 44. Then, it reaches the port 342 through the cooling pipe 34, and further reaches the discharge terminal 39 through the joint pipe 42.
Thus, when the valve 37 is OFF, the coolant can flow through the cooling pipe 34 of the cooling pipe 33 and the cooling pipe 34.

図３（ｃ）は、バルブ３７のＯＮ時における冷却材の移送経路を示した図である。
バルブ３７のＯＮ時には、注入ターミナル３８からバルブ３７のＡ接続端を介して、ポート３３１側へ冷却材が流れるようになっている。この場合、注入ターミナル３８からバルブ３７のＢ接続端を介してポート３６１側へ冷却材が流れる経路は遮断されるようになっている。
そして、バルブ３７のＯＮ時には、冷却管３３及び冷却管３４の両方に冷却材が流れるようになっている。 FIG. 3C is a diagram showing a coolant transfer path when the valve 37 is ON.
When the valve 37 is ON, the coolant flows from the injection terminal 38 to the port 331 side via the A connection end of the valve 37. In this case, the path through which the coolant flows from the injection terminal 38 to the port 361 via the B connection end of the valve 37 is blocked.
When the valve 37 is ON, the coolant flows through both the cooling pipe 33 and the cooling pipe 34.

詳しくは、バルブ３７のＯＮ時には、注入ターミナル３８から注入された冷却材は、継ぎ管４１を介してバルブ３７に移送され、バルブ３７のＡ接続端を通って継ぎ管４０へ移送される。そして、ポート３３１を介して冷却管３３を流れた後、分岐ポート３６に達する。
バルブ３７のＯＮ時には、バルブ３７のＢ接続端は遮断されている。そのため、継ぎ管４３を冷却材が流れることができないようになっている。従って冷却材は、分岐ポート３６から継ぎ管４４を介してポート３４３に至る。そして、冷却管３４を通ってポート３４２に達し、さらに継ぎ管４２を介して排出ターミナル３９に至る。
このようにバルブ３７のＯＮ時には、冷却管３３及び冷却管３４の両方に冷却材を流すようにすることができる。
なお、冷却管３４は分子ポンプ部に配設された第１冷却管として機能し、冷却管３３は第２冷却管として機能する。また、バルブ３７は流路切り換え手段として機能し、継ぎ管４３はバイパス管として機能する。 Specifically, when the valve 37 is ON, the coolant injected from the injection terminal 38 is transferred to the valve 37 via the joint pipe 41 and is transferred to the joint pipe 40 through the A connection end of the valve 37. Then, after flowing through the cooling pipe 33 via the port 331, the branch port 36 is reached.
When the valve 37 is ON, the B connection end of the valve 37 is blocked. For this reason, the coolant cannot flow through the joint pipe 43. Accordingly, the coolant reaches the port 343 from the branch port 36 through the joint pipe 44. Then, it reaches the port 342 through the cooling pipe 34, and further reaches the discharge terminal 39 through the joint pipe 42.
As described above, when the valve 37 is ON, the coolant can flow through both the cooling pipe 33 and the cooling pipe 34.
The cooling pipe 34 functions as a first cooling pipe disposed in the molecular pump unit, and the cooling pipe 33 functions as a second cooling pipe. The valve 37 functions as a flow path switching unit, and the joint pipe 43 functions as a bypass pipe.

ここでバルブ３７におけるＯＮ／ＯＦＦ制御の概要について説明する。
ねじ溝式ポンプ部Ｓの温度制御を行う温度コントローラ３２１には、予め、ねじ溝式ポンプ部Ｓの設定温度が設定されている。
定常時、温度コントローラ３２１は、バルブ３７の駆動を行わない。つまり、バルブ３７はＯＦＦ状態を保持している。
温度センサ４６（図１に示す）がねじ溝式ポンプ部Ｓの設定温度よりも高い温度を検出した場合に、温度コントローラ３２１は、バルブ３７をＯＮさせるようになっている。そして、温度センサ４６がねじ溝式ポンプ部Ｓの設定温度よりも低い温度にまで低下した場合に、温度コントローラ３２１は、バルブ３７をＯＦＦさせるようになっている。つまり、バルブ３７におけるＯＮ／ＯＦＦ制御は、温度コントローラ３２１に設定されている設定温度と、ねじ溝式ポンプ部Ｓの内部温度との比較結果に基づいて行われている。 Here, an outline of the ON / OFF control in the valve 37 will be described.
In the temperature controller 321 that controls the temperature of the thread groove pump section S, a preset temperature of the thread groove pump section S is set in advance.
Normally, the temperature controller 321 does not drive the valve 37. That is, the valve 37 is kept in the OFF state.
When the temperature sensor 46 (shown in FIG. 1) detects a temperature higher than the set temperature of the thread groove type pump section S, the temperature controller 321 turns on the valve 37. When the temperature sensor 46 is lowered to a temperature lower than the set temperature of the thread groove type pump unit S, the temperature controller 321 turns off the valve 37. That is, the ON / OFF control in the valve 37 is performed based on the comparison result between the set temperature set in the temperature controller 321 and the internal temperature of the thread groove type pump unit S.

このように本実施形態では、冷却管３３と冷却管３４は、分岐ポート３６を介して直列に接続され、さらに継ぎ管４３は、バルブ３７を介して冷却管３３と並列に接続されている。これにより、バルブ３７のＯＮ時及びＯＦＦ時に関係なく、冷却材の移送経路をひと続きの１本の移送路とすることができる。つまり、冷却管３３と冷却管３４の両方に冷却材を流す場合であっても、冷却管３４にのみ冷却材を流す場合であっても、移送される冷却材の流量は一定となる。従って、冷却管を流れる冷却材による冷却性能を安定させることができる。 Thus, in the present embodiment, the cooling pipe 33 and the cooling pipe 34 are connected in series via the branch port 36, and the joint pipe 43 is connected in parallel to the cooling pipe 33 via the valve 37. Thus, regardless of whether the valve 37 is ON or OFF, the coolant transfer path can be a continuous transfer path. In other words, the flow rate of the transferred coolant is constant regardless of whether the coolant flows through both the cooling tube 33 and the cooling tube 34 or when the coolant flows only through the cooling tube 34. Therefore, the cooling performance by the coolant flowing through the cooling pipe can be stabilized.

また、冷却材は、設けられた冷却管や継ぎ管を通過しながら移送経路を辿るにしたがって、順次外部の熱を吸収していく。そのため、移送経路においては、下流側に向かうほど冷却材の温度が上昇していくようになっている。
本実施形態では、図３（ｃ）に示すように、バルブ３７のＯＮ時の冷却材の移送経路において、冷却管３３は、冷却管３４の上流側に配置されている。つまり、ねじ溝式ポンプ部Ｓ（図１に示す）を冷却するための冷却材は、ターボ分子ポンプ部Ｔ（図１に示す）から熱を吸収する前に、ねじ溝式ポンプ部Ｓから熱を吸収することができる。
従って、冷却管３３を流れる比較的低温である冷却材によって、ねじ溝式ポンプ部Ｓを冷却することができる。そのため、ねじ溝式ポンプ部Ｓの温度制御におけるレスポンス（応答性）を向上させることができる。
なお、ねじ溝式ポンプ部Ｓの設定温度は、ターボ分子ポンプ部Ｔの温度と比較して、十分に低い値である。そのため、冷却管３４を流れる冷却材によるターボ分子ポンプ部Ｔの冷却効果を十分に得ることができる。 Further, the coolant sequentially absorbs external heat as it follows the transfer path while passing through the provided cooling pipes and joint pipes. Therefore, in the transfer path, the temperature of the coolant rises toward the downstream side.
In the present embodiment, as shown in FIG. 3C, the cooling pipe 33 is disposed on the upstream side of the cooling pipe 34 in the coolant transfer path when the valve 37 is ON. That is, the coolant for cooling the thread groove type pump part S (shown in FIG. 1) is heated from the thread groove type pump part S before absorbing heat from the turbo molecular pump part T (shown in FIG. 1). Can be absorbed.
Accordingly, the thread groove type pump unit S can be cooled by the coolant having a relatively low temperature flowing through the cooling pipe 33. Therefore, the response (responsiveness) in the temperature control of the thread groove type pump part S can be improved.
Note that the set temperature of the thread groove type pump section S is sufficiently lower than the temperature of the turbo molecular pump section T. Therefore, the cooling effect of the turbo molecular pump part T by the coolant flowing through the cooling pipe 34 can be sufficiently obtained.

また、図３（ａ）に示した冷却系統の構成において、冷却管３３及び冷却管３４における接続を互いに置き換えて配置するようにしてもよい。
詳しくは、冷却管３３の一端をポート３４２に接続し、他端をポート３４３に接続する。そして、冷却管３４の一端をポート３３１に接続し、他端を分岐ポート３６に接続する。
このように冷却管３３と冷却管３４の接続位置を置き換えることにより、バルブ３７のＯＮ時の冷却材の移送経路において、冷却管３４は、冷却管３３の上流側に配置されるようになる。
これにより、ターボ分子ポンプ部Ｔ（図１に示す）を冷却するための冷却材は、ねじ溝式ポンプ部Ｓ（図１に示す）から熱を吸収する前に、ターボ分子ポンプ部Ｔから熱を吸収することができる。従って、冷却管３４を流れる比較的低温である冷却材によって、ターボ分子ポンプ部Ｔを冷却することができる。そのため、ターボ分子ポンプ部Ｔの冷却効率を向上させることができる。
なお、このように冷却管３３及び冷却管３４互いにを置き換え場合には、ねじ溝式ポンプ部Ｓの温度制御におけるレスポンス（応答性）が低下するおそれがある。そのため、ねじ溝式ポンプ部Ｓの設定温度を低く設定するようにすることが好ましい。 In the configuration of the cooling system shown in FIG. 3A, the connections in the cooling pipe 33 and the cooling pipe 34 may be replaced with each other.
Specifically, one end of the cooling pipe 33 is connected to the port 342 and the other end is connected to the port 343. Then, one end of the cooling pipe 34 is connected to the port 331 and the other end is connected to the branch port 36.
By replacing the connection position of the cooling pipe 33 and the cooling pipe 34 in this way, the cooling pipe 34 is arranged on the upstream side of the cooling pipe 33 in the coolant transfer path when the valve 37 is ON.
Thus, the coolant for cooling the turbo molecular pump unit T (shown in FIG. 1) is heated from the turbo molecular pump unit T before absorbing heat from the thread groove type pump unit S (shown in FIG. 1). Can be absorbed. Accordingly, the turbo molecular pump portion T can be cooled by the coolant having a relatively low temperature flowing through the cooling pipe 34. Therefore, the cooling efficiency of the turbo molecular pump part T can be improved.
When the cooling pipe 33 and the cooling pipe 34 are replaced with each other in this way, there is a possibility that the response (responsiveness) in the temperature control of the thread groove type pump unit S may be reduced. Therefore, it is preferable to set the set temperature of the thread groove type pump part S low.

次に、図３に示したターボ分子ポンプ１における冷却系統の変形例について説明する。
図４（ａ）は、ターボ分子ポンプ１における冷却系統の変形例の構成を模式的に示した図である。
ここでは、図３に示した実施形態における冷却系統に、冷却管３１を追加配置した変形例について説明する。なお、上述した実施形態と重複する箇所には、同一の符号を用いて詳細な説明は省略する。 Next, a modification of the cooling system in the turbo molecular pump 1 shown in FIG. 3 will be described.
FIG. 4A is a diagram schematically showing a configuration of a modified example of the cooling system in the turbo molecular pump 1.
Here, a modified example in which the cooling pipe 31 is additionally arranged in the cooling system in the embodiment shown in FIG. 3 will be described. In addition, the detailed description is abbreviate | omitted using the same code | symbol for the location which overlaps with embodiment mentioned above.

図４（ａ）に示すように、注入ターミナル３８は、継ぎ管４４を介してポート３１１に接続されている。ポート３１１は、図２で説明したように、冷却管３１に取り付けられている。そして、冷却管３１の他端に取り付けられたポート３１２は、継ぎ管４５を介してバルブ３７に接続されている。
なお、バルブ３７以降の構成は、図３に示す冷却系統と同一の構成となっている。 As shown in FIG. 4A, the injection terminal 38 is connected to the port 311 through the joint pipe 44. The port 311 is attached to the cooling pipe 31 as described in FIG. The port 312 attached to the other end of the cooling pipe 31 is connected to the valve 37 via the joint pipe 45.
The configuration after the valve 37 is the same as that of the cooling system shown in FIG.

次に、このように構成されたターボ分子ポンプ１の冷却系統の変形例における冷却材の移送経路について説明する。
図４（ｂ）は、バルブ３７のＯＦＦ時における冷却材の移送経路を示した図である（変形例）。
バルブ３７のＯＦＦ時には、冷却管３１及び冷却管３４に冷却材が流れ、冷却管３３には冷却材が流れないようになっている。
詳しくは、バルブ３７のＯＦＦ時には、注入ターミナル３８から注入された冷却材は、継ぎ管４４を介してポート３１１に移送される。そして冷却材は、冷却管３１を流れポート３１２へ移送された後、継ぎ管４５を介してバルブ３７へ至る。
なお、バルブ３７以降の冷却材は、図３（ｂ）に示す冷却材の移送経路と同一の移送経路を辿るようになっている。
このようにバルブ３７のＯＦＦ時には、冷却管３１、冷却管３３及び冷却管３４のうちの冷却管３１と冷却管３４に冷却材を流すようにすることができる。 Next, a coolant transfer path in a modified example of the cooling system of the turbo molecular pump 1 configured as described above will be described.
FIG. 4B is a view showing a coolant transfer path when the valve 37 is OFF (modified example).
When the valve 37 is OFF, the coolant flows through the cooling pipe 31 and the cooling pipe 34, and the cooling material does not flow through the cooling pipe 33.
Specifically, when the valve 37 is OFF, the coolant injected from the injection terminal 38 is transferred to the port 311 via the joint pipe 44. Then, the coolant is transferred through the cooling pipe 31 to the flow port 312 and then reaches the valve 37 via the joint pipe 45.
The coolant after the valve 37 follows the same transfer path as the coolant transfer path shown in FIG.
Thus, when the valve 37 is OFF, the coolant can flow through the cooling pipe 31 and the cooling pipe 34 among the cooling pipe 31, the cooling pipe 33, and the cooling pipe 34.

図４（ｃ）は、バルブ３７のＯＮ時における冷却材の移送経路を示した図である（変形例）。
バルブ３７のＯＮ時には、冷却管３１、冷却管３３及び冷却管３４の全てに冷却材が流れるようになっている。
詳しくは、バルブ３７のＯＮ時には、注入ターミナル３８から注入された冷却材は、継ぎ管４４を介してポート３１１に移送される。そして冷却材は、冷却管３１を流れポート３１２へ移送された後、継ぎ管４５を介してバルブ３７へ至る。
なお、バルブ３７以降の冷却材は、図３（ｃ）に示す冷却材の移送経路と同一の移送経路を辿るようになっている。
このようにバルブ３７のＯＮ時には、冷却管３１、冷却管３３及び冷却管３４の全てに冷却材を流すようにすることができる。
なお、上述した変形例において、冷却管３１は内部基板を冷却する第１冷却管として機能する。 FIG. 4C is a diagram showing a coolant transfer path when the valve 37 is ON (modified example).
When the valve 37 is ON, the coolant flows through all of the cooling pipe 31, the cooling pipe 33, and the cooling pipe 34.
Specifically, when the valve 37 is ON, the coolant injected from the injection terminal 38 is transferred to the port 311 via the joint pipe 44. Then, the coolant is transferred through the cooling pipe 31 to the flow port 312 and then reaches the valve 37 via the joint pipe 45.
The coolant after the valve 37 follows the same transfer path as the coolant transfer path shown in FIG.
As described above, when the valve 37 is ON, the coolant can flow through all of the cooling pipe 31, the cooling pipe 33, and the cooling pipe 34.
In the modification described above, the cooling pipe 31 functions as a first cooling pipe that cools the internal substrate.

上述した変形例においては、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、バルブ３７のＯＮ時及びＯＦＦ時に関係なく冷却材の移送経路において、冷却管３１は、最も上流側に配置されている。つまり、ポンプ内部基板３０（図１に示す）を冷却するための冷却材は、ターボ分子ポンプ部Ｔ（図１に示す）及びねじ溝式ポンプ部Ｓ（図１に示す）から熱を吸収する前に、裏蓋３５（図１に示す）から熱を吸収することができる。
従って、冷却管３１を流れる比較的低温である冷却材によって、裏蓋３５を冷却することができる。そのため、裏蓋３５周辺つまりポンプ内部基板３０の冷却効率を向上させることができる。 In the above-described modification, as shown in FIGS. 4B and 4C, the cooling pipe 31 is arranged on the most upstream side in the coolant transfer path regardless of whether the valve 37 is ON or OFF. Yes. That is, the coolant for cooling the pump internal substrate 30 (shown in FIG. 1) absorbs heat from the turbo molecular pump part T (shown in FIG. 1) and the thread groove type pump part S (shown in FIG. 1). Before, heat can be absorbed from the back cover 35 (shown in FIG. 1).
Therefore, the back cover 35 can be cooled by the coolant having a relatively low temperature flowing through the cooling pipe 31. Therefore, the cooling efficiency around the back cover 35, that is, the pump internal substrate 30 can be improved.

なお、この場合において、裏蓋３５は高温部材から離れ、さらに外気とも接触しているため、ねじ溝式ポンプ部Ｓの設定温度及びターボ分子ポンプ部Ｔの温度と比較して、十分に低い値である。そのため、冷却管３１を流れる冷却材の温度上昇は、下流側におけるねじ溝式ポンプ部Ｓ及びターボ分子ポンプ部Ｔの冷却に影響を与える程ではない。従って、冷却管３３及び冷却管３４を流れる冷却材による冷却効果を、図３に示した実施形態と同様に得ることができる。
また、図４に示した変形例においても図３に示した実施形態と同様に、冷却管３３及び冷却管３４における接続を互いに置き換えて配置するようにしてもよい。この場合においても、冷却管３４を流れる比較的低温である冷却材によって、ターボ分子ポンプ部Ｔを冷却することができる。そのため、ターボ分子ポンプ部Ｔの冷却効率を向上させることができる。 In this case, since the back cover 35 is separated from the high temperature member and is also in contact with the outside air, a sufficiently low value compared with the set temperature of the thread groove type pump part S and the temperature of the turbo molecular pump part T. It is. Therefore, the temperature rise of the coolant flowing through the cooling pipe 31 does not affect the cooling of the thread groove type pump part S and the turbo molecular pump part T on the downstream side. Therefore, the cooling effect by the coolant flowing through the cooling pipe 33 and the cooling pipe 34 can be obtained similarly to the embodiment shown in FIG.
Also in the modification shown in FIG. 4, as in the embodiment shown in FIG. 3, the connections in the cooling pipe 33 and the cooling pipe 34 may be replaced with each other. Even in this case, the turbo molecular pump portion T can be cooled by the coolant having a relatively low temperature flowing through the cooling pipe 34. Therefore, the cooling efficiency of the turbo molecular pump part T can be improved.

本実施形態のターボ分子ポンプの軸線方向の断面図を示した図である。It is the figure which showed sectional drawing of the axial direction of the turbo-molecular pump of this embodiment. ターボ分子ポンプの外観を示した図である。It is the figure which showed the external appearance of the turbo-molecular pump. （ａ）は、ターボ分子ポンプにおける冷却系統の構成を模式的に示した図であり、（ｂ）は、バルブのＯＦＦ時における冷却材の移送経路を示した図であり、（ｃ）は、バルブのＯＮ時における冷却材の移送経路を示した図である。(A) is the figure which showed typically the structure of the cooling system in a turbo-molecular pump, (b) is the figure which showed the transfer path | route of the coolant at the time of OFF of a valve, (c), It is the figure which showed the conveyance path | route of the coolant at the time of valve | bulb ON. （ａ）は、ターボ分子ポンプにおける冷却系統の構成を模式的に示した図であり、（ｂ）は、バルブのＯＦＦ時における冷却材の移送経路を示した図であり、（ｃ）は、バルブのＯＮ時における冷却材の移送経路を示した図である（変形例）。(A) is the figure which showed typically the structure of the cooling system in a turbo-molecular pump, (b) is the figure which showed the transfer path | route of the coolant at the time of OFF of a valve, (c), It is the figure which showed the conveyance path | route of the coolant at the time of valve | bulb ON (modification).

Explanation of symbols

１ターボ分子ポンプ
５ねじ溝スペーサ
６吸気口
１１シャフト
１６ケーシング
１９排気口
２１ロータ翼
２２ステータ翼
２４ロータ部
２７ベース
３０ポンプ内部基板
３１、３３、３４冷却管
３２ベーキングヒータ
３５裏蓋
３６分岐ポート
３７バルブ
３８注水ターミナル
３９排出ターミナル
３２１温度コントローラ
３４１冷却管ジャケット
４６温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbo molecular pump 5 Thread groove spacer 6 Intake port 11 Shaft 16 Casing 19 Exhaust port 21 Rotor blade 22 Stator blade 24 Rotor part 27 Base 30 Pump internal substrate 31, 33, 34 Cooling pipe 32 Baking heater 35 Back cover 36 Branch port 37 Valve 38 Water injection terminal 39 Discharge terminal 321 Temperature controller 341 Cooling pipe jacket 46 Temperature sensor

Claims

An exterior body in which an intake port and an exhaust port are formed;
A gas transfer mechanism provided in the exterior body for transferring gas from the intake port to the exhaust port;
A first cooling pipe for cooling a first region inside the exterior body;
A heating device for heating the second region inside the exterior body;
A second cooling pipe connected to at least one of the upstream side and the downstream side of the first cooling pipe and cooling the second region;
A bypass pipe bypassing the second cooling pipe;
A temperature sensor for detecting the temperature of the second region;
A flow path switching means for switching the flow path of the second cooling pipe and the bypass pipe based on the temperature detected by the temperature sensor;
A vacuum pump characterized by comprising:

A stator,
A rotor rotatably supported with respect to the stator;
A motor for rotating the rotor;
A molecular pump section having rotor blades and stator blades formed on the inlet side of the rotor and the stator;
A thread groove pump portion formed on the exhaust port side of the rotor and the stator;
An internal substrate on which a predetermined control circuit is formed;
In the exterior body,
The first cooling pipe cools at least one of the molecular pump unit and the internal substrate as the first region,
The vacuum pump according to claim 1, wherein the second cooling pipe cools the thread groove pump portion as the second region.

The vacuum pump according to claim 1 or 2, wherein the second cooling pipe is arranged on the upstream side of the first cooling pipe.

The vacuum pump according to claim 1 or 2, wherein the second cooling pipe is disposed on the downstream side of the first cooling pipe.

The vacuum pump according to claim 2, wherein the first cooling pipe for cooling the internal substrate is disposed on the most upstream side.