JP2007278192A - Turbo-molecular pump - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbo-molecular pump capable of preventing deposition of reaction product while inhibiting rise of rotor temperature. <P>SOLUTION: In the turbo-molecular pump 1 discharging gas by driving and rotating the rotor 4 in relation to a stationary blade 21, a base 6, a discharge port 6a and the rotor 4 contacting exhaust gas in a pressure zone where reaction product is not formed are arranged in parts between a driven and rotated spindle 5 and the turbo-molecular pump, and heat exchangers 28, 29 heating the base 6 and the discharge port 6a and cooling the spindle 5 are provided. Consequently, deposition of reaction product at the base 6 and the discharge port 6a can be prevented. Moreover, temperature rise of the spindle 5 can be inhibited and temperature rise of the rotor 4 can be inhibited. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体製造装置や分析装置などに使用されるターボ分子ポンプに関する。   The present invention relates to a turbo molecular pump used in a semiconductor manufacturing apparatus, an analysis apparatus, or the like.

従来、塩素系や硫化フッ素系の反応生成物が堆積しやすいプロセスにおいてターボ分子ポンプを使用する場合には、ポンプ内における反応生成物の堆積を防止するために、ポンプ自体の温度を高温に維持する場合がある（例えば、特許文献１参照）。従来のターボ分子ポンプでは、反応生成物が堆積しやすい低真空側をヒータにより高温に維持して堆積を防止するとともに、高真空側と低真空側との間に断熱部材を設けて、ロータの温度上昇を抑えるようにしている。   Conventionally, when a turbo molecular pump is used in a process where chlorinated or fluorine sulfide-based reaction products are likely to deposit, the temperature of the pump itself is maintained at a high temperature to prevent the deposition of reaction products in the pump. (For example, refer to Patent Document 1). In the conventional turbo molecular pump, the low vacuum side where reaction products are likely to be deposited is maintained at a high temperature by a heater to prevent the deposition, and a heat insulating member is provided between the high vacuum side and the low vacuum side to I try to suppress the temperature rise.

特開２００２−２１７７５号公報JP 2002-21775 A

しかしながら、ロータ温度上昇を招く要因としては、上述したヒータ加熱だけでなく、ガスを排気する際の摩擦熱や、高温に維持されている装置側からの熱流入がある。そのため、高真空側と低真空側との間に断熱部材を設けても、摩擦熱等によりロータ温度上昇を招き、ロータのクリープ膨張による不都合、例えば、ロータとステータとの接触が発生するおそれがあった。   However, factors that cause the rotor temperature to rise include not only the heater heating described above, but also frictional heat when exhausting gas, and heat inflow from the apparatus side maintained at a high temperature. Therefore, even if a heat insulating member is provided between the high vacuum side and the low vacuum side, the rotor temperature rises due to frictional heat and the like, and there is a risk of inconvenience due to the creep expansion of the rotor, for example, contact between the rotor and the stator. there were.

請求項１の発明は、ステータに対してロータを回転駆動して、高真空側から低真空側へとガスを排気するターボ分子ポンプに適用され、低真空側で排気ガスと接する低真空側接ガス部とロータを回転駆動するスピンドル部との間に配設され、低真空側接ガス部を加熱する加熱部とスピンドル部を冷却する冷却部とを有する第１加熱冷却素子を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載のターボ分子ポンプにおいて、高真空側で排気ガスと接する高真空側接ガス部と低真空側接ガス部との間に配設され、低真空側接ガス部を加熱する加熱部と高真空側接ガス部を冷却する冷却部とを有する第２加熱冷却素子を備えたものである。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のターボ分子ポンプにおいて、被排気装置に接続されるポンプケーシングと高真空側で排気ガスと接する高真空側接ガス部との間に配設され、ポンプケーシングを加熱する加熱部と高真空側接ガス部を冷却する冷却部とを有する第３加熱冷却素子を備えたものである。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のターボ分子ポンプにおいて、加熱冷却素子にペルチエ素子を用いたものである。 The invention of claim 1 is applied to a turbo-molecular pump that rotatively drives the rotor with respect to the stator and exhausts gas from the high vacuum side to the low vacuum side, and the low vacuum side contact that contacts the exhaust gas on the low vacuum side. A first heating / cooling element is provided between the gas unit and the spindle unit that rotationally drives the rotor, and includes a heating unit that heats the low vacuum side-contacting gas unit and a cooling unit that cools the spindle unit. Features.
The invention according to claim 2 is the turbo molecular pump according to claim 1, wherein the turbo molecular pump is disposed between the high vacuum side gas contact part and the low vacuum side gas contact part in contact with the exhaust gas on the high vacuum side. A second heating / cooling element having a heating part for heating the gas contact part and a cooling part for cooling the high vacuum side gas contact part is provided.
According to a third aspect of the present invention, in the turbo molecular pump according to the first or second aspect, the pump is connected between a pump casing connected to the apparatus to be exhausted and a high vacuum side gas contact part contacting the exhaust gas on the high vacuum side. And a third heating / cooling element having a heating part for heating the pump casing and a cooling part for cooling the high vacuum side-contacting gas part.
According to a fourth aspect of the present invention, in the turbomolecular pump according to any one of the first to third aspects, a Peltier element is used as the heating / cooling element.

本発明によれば、ロータ温度の上昇を抑えつつ、反応生成物の堆積を防止することができる。   According to the present invention, deposition of reaction products can be prevented while suppressing an increase in rotor temperature.

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明によるターボ分子ポンプの一実施の形態を示す断面図である。図１に示すターボ分子ポンプ１は磁気軸受式ターボ分子ポンプであり、また、ターボ分子ポンプ部２とネジ溝ポンプ部３とを有する高ガス負荷対応型のターボ分子ポンプである。ターボ分子ポンプ１は、ロータ４と、ロータ４を高速回転するスピンドル５と、スピンドル５が固定されるベース６と、ロータ４が収容されるケーシング７とを備えている。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a turbo molecular pump according to the present invention. A turbo molecular pump 1 shown in FIG. 1 is a magnetic bearing type turbo molecular pump, and is a turbo molecular pump corresponding to a high gas load having a turbo molecular pump part 2 and a thread groove pump part 3. The turbo molecular pump 1 includes a rotor 4, a spindle 5 that rotates the rotor 4 at a high speed, a base 6 to which the spindle 5 is fixed, and a casing 7 in which the rotor 4 is accommodated.

ロータ４はスピンドル５に設けられた回転軸８に取り付けられている。回転軸８はラジアル電磁石９，１０およびスラスト電磁石１１によって非接触支持され、モータ１２によって数万ｒｐｍで回転駆動される。回転軸８の浮上位置は、磁気軸受用に設けられたラジアルセンサ１３，１４およびスラストセンサ１５によって検出される。１６，１７は機械式の保護ベアリングである。   The rotor 4 is attached to a rotating shaft 8 provided on the spindle 5. The rotary shaft 8 is supported in a non-contact manner by the radial electromagnets 9 and 10 and the thrust electromagnet 11 and is rotationally driven by the motor 12 at several tens of thousands rpm. The flying position of the rotary shaft 8 is detected by radial sensors 13 and 14 and a thrust sensor 15 provided for the magnetic bearing. Reference numerals 16 and 17 denote mechanical protective bearings.

ターボ分子ポンプ１は、ケーシング７の吸気口フランジ７ａを装置１８側のフランジにボルト締結することにより、装置１８に取り付けられる。ロータ４の上部には、ターボ分子ポンプ部２の一方を構成する動翼１９が軸方向（図示上下方向）に複数段形成され、ロータ４の下部には、ネジ溝ポンプ部３の一方を構成する円筒状のネジロータ２０が形成されている。   The turbo molecular pump 1 is attached to the device 18 by bolting the inlet flange 7a of the casing 7 to the flange on the device 18 side. A plurality of rotor blades 19 constituting one side of the turbo molecular pump unit 2 are formed in the upper part of the rotor 4 in the axial direction (vertical direction in the figure), and one side of the thread groove pump part 3 is formed at the lower part of the rotor 4. A cylindrical screw rotor 20 is formed.

一方、ケーシング内側のベース６上には、ターボ分子ポンプ部２の他方を構成する静翼２１が複数設けられている。動翼１９および静翼２１はそれぞれタービン翼から成り、静翼２１の翼角度は、動翼１９の翼角度と逆向きになっている。静翼２１と動翼１９とは交互に配置されており、各静翼２１はリング状のスペーサ２２によって上下に挟持されるようにベース６上に保持され、静翼２１と動翼１９との隙間が数ｍｍ程度となるように位置決めされる。   On the other hand, on the base 6 inside the casing, a plurality of stationary blades 21 constituting the other of the turbo molecular pump unit 2 are provided. The moving blade 19 and the stationary blade 21 are each composed of a turbine blade, and the blade angle of the stationary blade 21 is opposite to the blade angle of the moving blade 19. The stationary blades 21 and the moving blades 19 are alternately arranged, and each stationary blade 21 is held on the base 6 so as to be sandwiched up and down by a ring-shaped spacer 22. Positioning is performed so that the gap is about several mm.

また、静翼２１の下側のベース６上には、ネジ溝ポンプ部３の他方を構成する円筒状のネジステータ２３が、ネジロータ２０の外周面に対向するように設けられている。不図示のボルトによりケーシング７がベース６に固定されると、ケーシング７内に交互に積層された静翼２１およびスペーサ２２は、ケーシング７の吸気口フランジ７ａとベース６との間に挟持されることになる。   A cylindrical screw stator 23 that constitutes the other side of the thread groove pump portion 3 is provided on the lower base 6 of the stationary blade 21 so as to face the outer peripheral surface of the screw rotor 20. When the casing 7 is fixed to the base 6 with bolts (not shown), the stationary blades 21 and the spacers 22 stacked alternately in the casing 7 are sandwiched between the inlet flange 7 a of the casing 7 and the base 6. It will be.

ベース６には、ベース温度を制御するためのヒータ２４およびベース冷却水配管２５が設けられている。ケーシング７の吸気口フランジ７ａと最上段のスペーサ２２との間、最下段のスペーサ２２とベース６との間、およびベース６とスピンドル５との間には熱交換器２６〜２９が設けられている。また、スピンドル５の底面には、スピンドル５を冷却するための冷却水配管３０が設けられている。   The base 6 is provided with a heater 24 and a base cooling water pipe 25 for controlling the base temperature. Heat exchangers 26 to 29 are provided between the inlet flange 7 a of the casing 7 and the uppermost spacer 22, between the lowermost spacer 22 and the base 6, and between the base 6 and the spindle 5. Yes. A cooling water pipe 30 for cooling the spindle 5 is provided on the bottom surface of the spindle 5.

吸気口フランジ７ａを介して装置１８からターボ分子ポンプ１側へと入流したガスは、ターボ分子ポンプ部２およびネジ溝ポンプ部３の順に排気され、ベース６に設けられた排気口６ａから排気される。そのため、ポンプ内においては吸気口フランジ７ａの部分が最も高真空である。ガスはターボ分子ポンプ部２およびネジ溝ポンプ部３の順に排気され、排気口６ａに近付くにつれて圧力が上昇し、排気口６ａにおいては、油回転ポンプ等の補助ポンプによる排気が可能程度の低真空となっている。また、同一ポンプ部内であっても、排気口側に近い領域ほど圧力が高くなっている。   The gas that has flowed into the turbo molecular pump 1 side from the device 18 through the intake flange 7a is exhausted in the order of the turbo molecular pump unit 2 and the thread groove pump unit 3, and is exhausted from the exhaust port 6a provided in the base 6. The Therefore, the intake flange 7a is at the highest vacuum in the pump. The gas is exhausted in the order of the turbo molecular pump unit 2 and the thread groove pump unit 3, and the pressure increases as it approaches the exhaust port 6a, and the exhaust port 6a has a low vacuum that can be exhausted by an auxiliary pump such as an oil rotary pump. It has become. Even within the same pump section, the pressure is higher in the region closer to the exhaust port side.

上述した塩素系や硫化フッ素系の反応生成物は、真空度が低くなるほど（すなわち、圧力が高くなる程）昇華温度が高くなり、堆積しやすくなる。図２は、反応生成物の昇華温度と圧力との関係を定性的に示す図である。図２おいて、横軸は圧力、縦軸は温度である。曲線Ｌ１の下側は固体状態を表しており、曲線Ｌ１の上側は気体状態を表している。図２から分かるように、同一温度であれば圧力が高いほど堆積（固化）しやすく、同一圧力であれば温度が低いほど堆積しやすい。   The chlorine-based and fluorine sulfide-based reaction products described above are easily deposited as the degree of vacuum decreases (that is, the pressure increases) and the sublimation temperature increases. FIG. 2 is a diagram qualitatively showing the relationship between the sublimation temperature and pressure of the reaction product. In FIG. 2, the horizontal axis represents pressure, and the vertical axis represents temperature. The lower side of the curve L1 represents a solid state, and the upper side of the curve L1 represents a gas state. As can be seen from FIG. 2, the higher the pressure, the easier the deposition (solidification), and the lower the temperature, the easier the deposition.

ターボ分子ポンプ部２は高真空になっており、接ガス面の温度が比較的低くても反応生成物は堆積しない。一方、ネジ溝ポンプ部３や排気口６ａの部分は低真空であるため、接ガス面の温度が低いと反応生成物が堆積しやすい。例えば、図２のＰ１がターボ分子ポンプ部２の圧力で、Ｐ２がネジ溝ポンプ部３の圧力であったとすると、その時のポンプ内温度が一様にＴ０である場合、ターボ分子ポンプ部２では反応生成物はほとんど生じないが、ネジ溝ポンプ部３においては反応生成物が堆積する。そのため、このようなプロセスにおいてターボ分子ポンプ１を使用する場合には、ヒータ２４によりベース６を加熱して、ネジステータ２３の温度が図２のＴ２よりも高くなるように温度制御するのが一般的である。   The turbo molecular pump unit 2 is in a high vacuum, and no reaction product is deposited even if the temperature of the gas contact surface is relatively low. On the other hand, since the thread groove pump part 3 and the exhaust port 6a are in a low vacuum, the reaction product is likely to be deposited when the temperature of the gas contact surface is low. For example, if P1 in FIG. 2 is the pressure of the turbo-molecular pump unit 2 and P2 is the pressure of the thread groove pump unit 3, the turbo-molecular pump unit 2 has a uniform temperature T0 at that time. Although a reaction product hardly arises, a reaction product accumulates in the thread groove pump part 3. FIG. Therefore, when the turbo molecular pump 1 is used in such a process, the base 6 is heated by the heater 24, and the temperature is generally controlled so that the temperature of the screw stator 23 becomes higher than T2 in FIG. It is.

一方、ロータ４の材料には一般的にアルミ合金が用いられており、アルミ合金はクリープ温度が低いという特性を有している。そのため、ロータ温度上昇を防止するために、ベース６部分や装置側からスペーサ２２，静翼２１へ流入する熱や、モータ発熱によるスピンドル５の温度上昇を抑える必要がある。   On the other hand, an aluminum alloy is generally used as the material of the rotor 4, and the aluminum alloy has a characteristic that the creep temperature is low. Therefore, in order to prevent the rotor temperature from rising, it is necessary to suppress the heat flowing into the spacer 22 and the stationary blade 21 from the base 6 portion and the apparatus side and the temperature rise of the spindle 5 due to motor heat generation.

すなわち、ターボ分子ポンプにおいては、次のような加熱・冷却制御が必要となる。
（ａ）低真空側における反応生成物の堆積を防止するために、ネジステータ２３や排気口６ａを昇華温度以上に加熱する。
（ｂ）モータ発熱によるスピンドル５の温度上昇を防止するために、スピンドル５を冷却する。
（ｃ）ガス排気に伴う摩擦熱によるロータ温度上昇を防止するために、スペーサ２２および静翼２１を冷却する。 That is, in the turbo molecular pump, the following heating / cooling control is required.
(A) In order to prevent deposition of reaction products on the low vacuum side, the screw stator 23 and the exhaust port 6a are heated to the sublimation temperature or higher.
(B) The spindle 5 is cooled in order to prevent the temperature of the spindle 5 from rising due to motor heat generation.
(C) The spacer 22 and the stationary blade 21 are cooled in order to prevent the rotor temperature from rising due to frictional heat accompanying gas exhaust.

本実施の形態では、上述した加熱・冷却制御条件を十分満たすように、ベース温度制御用のヒータ２４および冷却水配管２５、スピンドル冷却用の冷却水配管３０に加えて、熱交換器２６〜２９を設けている。熱交換器２６〜２９としては、例えば、ペルチエ素子などのように設置スペースの小さなものが用いられる。ここでは、ペルチエ素子を用いる場合について説明する。ペルチエ素子はシート状の素子であって、その一方の面は熱を放出し、他方の面は熱を吸収する。すなわち、加熱部と冷却部とを有している。   In the present embodiment, the heat exchangers 26 to 29 are added to the base temperature control heater 24, the cooling water pipe 25, and the spindle cooling cooling water pipe 30 so as to sufficiently satisfy the heating / cooling control conditions described above. Is provided. As the heat exchangers 26 to 29, for example, those having a small installation space such as Peltier elements are used. Here, a case where a Peltier element is used will be described. A Peltier element is a sheet-like element, one surface of which releases heat and the other surface absorbs heat. That is, it has a heating part and a cooling part.

図１に示した例では、熱交換器２６は、加熱部がフランジ吸気口７ａに接触し、冷却部がスペーサ２２に接触するように配設される。熱交換器２７は、冷却部がスペーサ２２に接触し、加熱部がベース６に接触するように配設される。熱交換器２８および２９は、冷却部がスピンドル５に接触し、加熱部がベース６に接触するように配設される。   In the example illustrated in FIG. 1, the heat exchanger 26 is disposed such that the heating unit contacts the flange inlet 7 a and the cooling unit contacts the spacer 22. The heat exchanger 27 is disposed such that the cooling unit contacts the spacer 22 and the heating unit contacts the base 6. The heat exchangers 28 and 29 are arranged such that the cooling unit contacts the spindle 5 and the heating unit contacts the base 6.

まず、熱交換器２８，２９の機能について説明する。スピンドル５はモータ１２および電磁石９〜１１が発熱源となっており、特にガス負荷によってモータ発熱が増加する。上述したようにスピンドル５の温度上昇はロータ４の温度上昇を招くので、スピンドル用冷却水配管３０によって冷却されている。そのため、発生した熱はスピンドル５の上側から下側へと流れる。一方、ベース６は、ネジステータ２３や排気口６ａが反応生成物の昇華温度以上となるように、ヒータ２４および冷却水配管２５により温度制御されている。   First, the function of the heat exchangers 28 and 29 will be described. The spindle 5 has a motor 12 and electromagnets 9 to 11 as heat generation sources, and the motor heat generation is increased particularly by a gas load. As described above, since the temperature rise of the spindle 5 causes the temperature of the rotor 4 to rise, the spindle 5 is cooled by the spindle cooling water pipe 30. Therefore, the generated heat flows from the upper side of the spindle 5 to the lower side. On the other hand, the temperature of the base 6 is controlled by the heater 24 and the cooling water pipe 25 so that the screw stator 23 and the exhaust port 6a are equal to or higher than the sublimation temperature of the reaction product.

そのため、従来のようにスピンドル５とベース６とが接触している構成の場合、接触面を通してベース６からスピンドル５へと熱が移動する。その結果、スピンドル５に近い排気口６ａ付近の温度が低下して、排気口６ａに反応生成物が堆積するとともに、冷却水配管２５のスピンドル５に対する冷却性能が低下してスピンドル温度の上昇を招いてしまうという問題があった。   Therefore, when the spindle 5 and the base 6 are in contact with each other as in the prior art, heat moves from the base 6 to the spindle 5 through the contact surface. As a result, the temperature in the vicinity of the exhaust port 6a near the spindle 5 decreases, reaction products accumulate at the exhaust port 6a, and the cooling performance of the cooling water pipe 25 with respect to the spindle 5 decreases, leading to an increase in the spindle temperature. There was a problem of being over.

本実施の形態では、熱交換器２８，２９を排気ガスの流れる部材（排気口６ａ）とスピンドル５の熱流路との間に配置し、排気ガスの流れる部材を加熱するとともに、熱流路側を冷却するようにした。その結果、ベース６からスピンドル５への熱移動が阻止され、スピンドル５に対する冷却性能が向上するとともに、排気ガスが流れる接ガス部の温度低下を防止することができる。もちろん、冷却水配管２５が無く、熱交換器２８，２９だけでスピンドル５を冷却するような構成であっても良い。   In the present embodiment, the heat exchangers 28 and 29 are arranged between the exhaust gas flowing member (exhaust port 6a) and the heat flow path of the spindle 5, heating the exhaust gas flowing member and cooling the heat flow path side. I tried to do it. As a result, the heat transfer from the base 6 to the spindle 5 is prevented, the cooling performance for the spindle 5 is improved, and the temperature reduction of the gas contact part through which the exhaust gas flows can be prevented. Of course, the cooling water pipe 25 may be omitted, and the spindle 5 may be cooled only by the heat exchangers 28 and 29.

熱交換器２６は、単に装置１８からの熱流入を阻止するだけでなく、静翼２１およびスペーサ２２を積極的に冷却することによって、摩擦熱によるロータ加熱を抑えるようにしている。また、加熱部が吸気口フランジ７ａに接するように配置したので、吸気口フランジ７ａが加熱され、装置１８からケーシング７側への熱流入を低減することができる。その結果、所定温度に加熱されている装置１８の温度を不用意に下げてしまうのを防止することができる。なお、図１に示す例では、熱交換器２６を最上段のスペーサ２２と吸気口フランジ７ａとの間に配置したが、吸気口フランジ７ａと装置１８との間に配置して、装置１８から吸気口フランジ７ａへの熱流入を防止するようにしても良い。   The heat exchanger 26 not only prevents heat inflow from the apparatus 18 but also actively cools the stationary blades 21 and the spacers 22 to suppress rotor heating due to frictional heat. Moreover, since it arrange | positioned so that a heating part may contact the inlet flange 7a, the inlet flange 7a is heated and the heat | fever inflow from the apparatus 18 to the casing 7 side can be reduced. As a result, it is possible to prevent the temperature of the apparatus 18 that is heated to a predetermined temperature from being inadvertently lowered. In the example shown in FIG. 1, the heat exchanger 26 is arranged between the uppermost spacer 22 and the inlet flange 7 a. However, the heat exchanger 26 is arranged between the inlet flange 7 a and the apparatus 18, and You may make it prevent the heat inflow to the inlet flange 7a.

熱交換器２７の機能は、加熱部によりベース６を積極的に加熱するとともに、冷却部によりスペーサ２２および静翼２１を積極的に冷却することである。例えば、熱交換器２７が無い場合を考えると、ベース６からスペーサ２２へと熱が逃げるため、スペーサ２２に近い部分において、ベース温度が昇華温度よりも低くなってしまう場合ある。そのため、ネジステータ２３の上部付近に反応生成物が堆積してしまう。本実施の形態では、熱交換器２７によりベース側を積極的に加熱することにより、スペーサ２２に近い部分のベース６すなわち低真空側の温度を、確実に昇華温度以上に保つことができる。さらに、冷却部によりスペーサ２２が冷却されるので、高真空側の温度上昇を防止することができる。   The function of the heat exchanger 27 is to positively heat the base 6 by the heating unit and to positively cool the spacer 22 and the stationary blade 21 by the cooling unit. For example, considering the case where there is no heat exchanger 27, heat escapes from the base 6 to the spacer 22, and therefore, the base temperature may be lower than the sublimation temperature in a portion near the spacer 22. Therefore, the reaction product is deposited near the upper portion of the screw stator 23. In the present embodiment, by actively heating the base side by the heat exchanger 27, the temperature of the base 6 near the spacer 22, that is, the low vacuum side can be reliably maintained at the sublimation temperature or higher. Furthermore, since the spacer 22 is cooled by the cooling unit, it is possible to prevent a temperature increase on the high vacuum side.

なお、熱交換器２７の位置は、最下段のスペーサ２２とベース６との間とは限らない。ガス負荷が大きい場合には、ポンプ内の圧力が上昇してターボ分子ポンプ部２内の下部においても反応生成物の堆積が生じることがある。そのような場合には、熱交換器２７を上方に移動してスペーサ間に配置し、ターボ分子ポンプ部２の下部に反応生成物が堆積するのを防止する。すなわち、堆積が生じる圧力領域を低真空と称し、堆積が生じない圧力領域を高真空と称することにすれば、熱交換器２７は低真空側の接ガス部（ベース６）を加熱し、高真空側の接ガス部（スペーサ２２）を冷却するような場所に配置される。   The position of the heat exchanger 27 is not necessarily between the lowermost spacer 22 and the base 6. When the gas load is large, the pressure in the pump rises and the reaction product may be deposited also in the lower part of the turbo molecular pump unit 2. In such a case, the heat exchanger 27 is moved upward and disposed between the spacers to prevent the reaction product from being deposited in the lower part of the turbo molecular pump unit 2. That is, if the pressure region in which deposition occurs is referred to as low vacuum and the pressure region in which deposition does not occur is referred to as high vacuum, the heat exchanger 27 heats the gas contact part (base 6) on the low vacuum side, It arrange | positions in the place which cools the gas contact part (spacer 22) by the side of a vacuum.

以上説明した本実施の形態では、以下のような作用効果を奏する。
（１）低真空側で排気ガスと接する低真空側接ガス部（ベース６，排気口６ａ）とロータ４を回転駆動するスピンドル部（スピンドル５）との間に配設され、低真空側接ガス部６，６ａを加熱する加熱部とスピンドル部５を冷却する冷却部とを有する第１加熱冷却素子（熱交換器２８，２９）を備えているので、低真空側接ガス部６，６ａにおける反応生成物の堆積を防止できる。さらに、スピンドル部５の温度上昇を抑えることができるので、ロータ４の温度上昇も抑えることができる。
（２）高真空側で排気ガスと接する高真空側接ガス部（静翼２１，ステータ２２）と低真空側接ガス部（ベース６，排気口６ａ）との間に配設され、低真空側接ガス部６，６ａを加熱する加熱部と高真空側接ガス部２１，２２を冷却する冷却部とを有する第２加熱冷却素子（熱交換器２７）を備えているので、低真空側接ガス部６，６ａの温度を確実に昇華温度以上に保つことができるとともに、高真空側接ガス部２１，２２を冷却することができる。
（３）被排気装置（装置１８）に接続されるポンプケーシング７と高真空側で排気ガスと接する高真空側接ガス部（静翼２１およびスペーサ２２）との間に配設され、ポンプケーシング７を加熱する加熱部と高真空側で排気ガスと接する高真空側接ガス部２１，２２を冷却する冷却部とを有する第３加熱冷却素子（熱交換器２６）を備えたことにより、被排気装置１８の温度低下を防止できる。さらに、ステータ２１，２２を積極的に冷却することで、ロータ２の温度上昇を防止できる。 In the present embodiment described above, the following operational effects are obtained.
(1) It is disposed between a low vacuum side gas contact part (base 6, exhaust port 6a) that contacts exhaust gas on the low vacuum side and a spindle part (spindle 5) that drives the rotor 4 to rotate. Since the first heating / cooling element (heat exchangers 28 and 29) having the heating part for heating the gas parts 6 and 6a and the cooling part for cooling the spindle part 5 is provided, the low vacuum side gas contacting parts 6 and 6a are provided. It is possible to prevent the deposition of reaction products in Furthermore, since the temperature rise of the spindle part 5 can be suppressed, the temperature rise of the rotor 4 can also be suppressed.
(2) It is arranged between the high vacuum side gas contact part (the stationary blade 21 and the stator 22) that comes into contact with the exhaust gas on the high vacuum side and the low vacuum side gas contact part (base 6, exhaust port 6a), and low vacuum. Since a second heating / cooling element (heat exchanger 27) having a heating part for heating the side gas parts 6, 6a and a cooling part for cooling the high vacuum side gas parts 21, 22 is provided, the low vacuum side While the temperature of the gas contact parts 6 and 6a can be reliably maintained at the sublimation temperature or higher, the high vacuum side gas contact parts 21 and 22 can be cooled.
(3) The pump casing disposed between the pump casing 7 connected to the exhausted device (device 18) and the high vacuum side gas contact portion (the stationary blade 21 and the spacer 22) that contacts the exhaust gas on the high vacuum side. 7 is provided with a third heating / cooling element (heat exchanger 26) having a heating part for heating 7 and a cooling part for cooling high-vacuum side contact gas parts 21 and 22 in contact with exhaust gas on the high-vacuum side. The temperature drop of the exhaust device 18 can be prevented. Furthermore, the temperature of the rotor 2 can be prevented from rising by actively cooling the stators 21 and 22.

以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、ベース６，排気口６ａは低真空側接ガス部を、静翼２１，ステータ２２は高真空側接ガス部を、熱交換器２８，２９は第１加熱冷却素子を、熱交換器２７は第２加熱冷却素子を、熱交換器２６は第３加熱冷却素子をそれぞれ構成する。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。   In the correspondence between the embodiment described above and the elements of the claims, the base 6 and the exhaust port 6a are the low vacuum side gas contact parts, the stator blades 21 and the stator 22 are the high vacuum side gas contact parts, and the heat exchange. The devices 28 and 29 constitute a first heating / cooling element, the heat exchanger 27 constitutes a second heating / cooling element, and the heat exchanger 26 constitutes a third heating / cooling element. In addition, the present invention is not limited to the above embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired.

本発明によるターボ分子ポンプの一実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the turbo-molecular pump by this invention. 反応生成物の昇華温度と圧力との関係を定性的に示す図である。It is a figure which shows qualitatively the relationship between the sublimation temperature and pressure of a reaction product.

符号の説明Explanation of symbols

１：ターボ分子ポンプ、２：ターボ分子ポンプ部、３：ネジ溝ポンプ部、４：ロータ、５：スピンドル、６：ベース、６ａ：排気口、７：ケーシング、７ａ：吸気口フランジ、８：回転軸、１８：装置、１９：動翼、２０ネジロータ、２１：静翼、２２：スペーサ、２３：ネジステータ、２６〜２９：熱交換器   1: turbo molecular pump, 2: turbo molecular pump unit, 3: thread groove pump unit, 4: rotor, 5: spindle, 6: base, 6a: exhaust port, 7: casing, 7a: intake port flange, 8: rotation Shaft, 18: device, 19: moving blade, 20 screw rotor, 21: stationary blade, 22: spacer, 23: screw stator, 26-29: heat exchanger

Claims (4)

ステータに対してロータを回転駆動して、高真空側から低真空側へとガスを排気するターボ分子ポンプにおいて、
前記低真空側で排気ガスと接する低真空側接ガス部と前記ロータを回転駆動するスピンドル部との間に配設され、前記低真空側接ガス部を加熱する加熱部と前記スピンドル部を冷却する冷却部とを有する第１加熱冷却素子を備えたことを特徴とするターボ分子ポンプ。 In the turbo molecular pump that drives the rotor to rotate relative to the stator and exhausts gas from the high vacuum side to the low vacuum side,
The heating unit for heating the low vacuum side contact gas part and the spindle part are cooled between the low vacuum side contact gas part in contact with the exhaust gas on the low vacuum side and the spindle part for rotationally driving the rotor. A turbo molecular pump comprising a first heating / cooling element having a cooling section. 請求項１に記載のターボ分子ポンプにおいて、
前記高真空側で排気ガスと接する高真空側接ガス部と前記低真空側接ガス部との間に配設され、前記低真空側接ガス部を加熱する加熱部と前記高真空側接ガス部を冷却する冷却部とを有する第２加熱冷却素子を備えたことを特徴とするターボ分子ポンプ。 The turbo-molecular pump according to claim 1,
A heating unit for heating the low-vacuum side-contacting gas part and the high-vacuum-side-contacting gas disposed between the high-vacuum side-contacting gas part and the low-vacuum side-contacting gas part that are in contact with the exhaust gas on the high-vacuum side A turbo molecular pump comprising a second heating / cooling element having a cooling section for cooling the section. 請求項１または２に記載のターボ分子ポンプにおいて、
被排気装置に接続されるポンプケーシングと前記高真空側で排気ガスと接する高真空側接ガス部との間に配設され、前記ポンプケーシングを加熱する加熱部と前記高真空側接ガス部を冷却する冷却部とを有する第３加熱冷却素子を備えたことを特徴とするターボ分子ポンプ。 The turbo molecular pump according to claim 1 or 2,
A heating unit for heating the pump casing and the high vacuum side gas contact part are disposed between a pump casing connected to the exhausted device and a high vacuum side gas contact part contacting the exhaust gas on the high vacuum side. A turbo-molecular pump comprising a third heating / cooling element having a cooling section for cooling. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のターボ分子ポンプにおいて、
前記加熱冷却素子がペルチエ素子であることを特徴とするターボ分子ポンプ。 In the turbomolecular pump according to any one of claims 1 to 3,
The turbo molecular pump, wherein the heating / cooling element is a Peltier element.
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