JP2023157851A - Vacuum pump - Google Patents
Vacuum pump Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023157851A JP2023157851A JP2023054429A JP2023054429A JP2023157851A JP 2023157851 A JP2023157851 A JP 2023157851A JP 2023054429 A JP2023054429 A JP 2023054429A JP 2023054429 A JP2023054429 A JP 2023054429A JP 2023157851 A JP2023157851 A JP 2023157851A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum pump
- rotating disk
- gas
- rotor
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 80
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、被排気室内を真空排気する真空ポンプに関する。 The present invention relates to a vacuum pump that evacuates a chamber to be evacuated.
半導体、液晶、太陽電池、LED(Light Emitting Diode)等(以下、「半導体等」と称する。)の製造装置では、真空チャンバ内にプロセスガスを流入させ、真空チャンバ内に載置されたウエハ等の被処理物に薄膜を形成したり、エッチング処理等が施される。このとき、真空チャンバ内を真空排気するのに真空ポンプが用いられる。 In manufacturing equipment for semiconductors, liquid crystals, solar cells, LEDs (Light Emitting Diodes), etc. (hereinafter referred to as "semiconductors, etc."), a process gas is flowed into a vacuum chamber, and a wafer, etc. placed in the vacuum chamber is A thin film is formed or an etching process is performed on the object to be processed. At this time, a vacuum pump is used to evacuate the inside of the vacuum chamber.
真空ポンプの一種である例えばターボ分子ポンプは、高速回転するロータの外周面に設けられた回転翼と、ロータの回転軸の軸芯方向において交互に配置された固定翼との相互作用により、吸気口から吸入されたプロセスガスを排気口から排出する。 For example, a turbo-molecular pump, which is a type of vacuum pump, draws air through interaction between rotary blades provided on the outer peripheral surface of a rotor that rotates at high speed and fixed blades arranged alternately in the axial direction of the rotor's rotating shaft. The process gas sucked in through the mouth is discharged through the exhaust port.
この真空ポンプにおいて、吸気口から吸入したガスの一部が排気口から排出されずに、ロータの回転軸を支持する磁気軸受、回転軸を回転駆動するモータ等の電装部を収容する収容部側に流入し、収容部内に侵入してしまうおそれがある。ガスが収容部内に侵入すると、収容部内の電装品が腐食したり、収容部内で反応生成物が堆積することにより、真空ポンプの機能に支障をきたす等の不具合が生じてしまう。 In this vacuum pump, a part of the gas taken in from the intake port is not discharged from the exhaust port, and the storage part side that houses electrical components such as the magnetic bearing that supports the rotating shaft of the rotor and the motor that rotationally drives the rotating shaft. There is a risk that the liquid may flow into the container and enter the storage section. If the gas enters the housing, electrical components inside the housing will corrode, or reaction products will accumulate inside the housing, causing problems such as interfering with the function of the vacuum pump.
この対策として、ガスと収容部との接触を抑制する遮蔽部を備えさせた真空ポンプが例えば特許文献1に開示されている。遮蔽部は略円環状の部材からなる。遮蔽部は、その上端面がロータ円筒部の底面と対向し、その間隔が微小幅になるように配設される。これによりロータ円筒部の内側に配設された収容部とガスとの接触が抑制される。
As a countermeasure against this problem, a vacuum pump equipped with a shielding part that suppresses contact between the gas and the storage part is disclosed in
しかしながら、上述した遮蔽部を備えた真空ポンプでは、対向する遮蔽部の上端面とロータ円筒部の底面の径方向の長さが短いので、収容部へのガスの流れ込みを十分には防止できないおそれがあった。 However, in the vacuum pump equipped with the above-mentioned shielding part, the radial length of the opposing upper end face of the shielding part and the bottom face of the rotor cylindrical part is short, so there is a possibility that the flow of gas into the housing part cannot be sufficiently prevented. was there.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、回転軸を回転可能にする電装部の収容部へのガスの流れ込みを十分に防止す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。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a vacuum pump that can sufficiently prevent gas from flowing into the accommodating section of the electrical component that makes the rotating shaft rotatable. .
上記目的を達成するため、本発明の真空ポンプは、
外装体と、
前記外装体に内包され、回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸を回転可能にする電装部を収容する収容部と、
前記収容部の外側に配置され、前記回転軸と一体的に構成されたロータと、
前記ロータの外周側に配置されたステータと、
前記ロータの外周面から径方向に延伸された回転円板部とを備え、
前記ロータの回転により、排気するガスが前記ロータの外側を流れる真空ポンプであって、
前記回転円板部と前記ステータとの軸方向に対向する対向面の少なくとも一部は、前記収容部への前記ガスの流れ込みを防止する非接触シール構造を構成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the vacuum pump of the present invention includes:
Exterior body;
a rotating shaft contained in the exterior body and rotatably supported;
an accommodating section that accommodates an electrical component that allows the rotating shaft to rotate;
a rotor disposed outside the housing portion and configured integrally with the rotating shaft;
a stator disposed on the outer peripheral side of the rotor;
a rotating disk portion extending radially from the outer peripheral surface of the rotor;
A vacuum pump in which gas to be exhausted flows outside the rotor as the rotor rotates,
At least a portion of opposing surfaces of the rotating disk portion and the stator that face each other in the axial direction constitute a non-contact seal structure that prevents the gas from flowing into the storage portion.
上記の真空ポンプにおいて、
前記回転円板部と前記ステータとの前記対向面のうち少なくともいずれか一方が傾斜面に形成されるようにしてもよい。
In the above vacuum pump,
At least one of the opposing surfaces of the rotating disk portion and the stator may be formed as an inclined surface.
上記の真空ポンプにおいて、
前記回転円板部と前記ステータとの前記対向面が傾斜面に形成され、該傾斜面の傾斜角度が同一であるようにしてもよい。
In the above vacuum pump,
The opposing surfaces of the rotating disk portion and the stator may be formed as inclined surfaces, and the inclined surfaces may have the same inclination angle.
上記の真空ポンプにおいて、
前記ステータは、前記回転円板部の前記ガスの上流側に軸方向に対向する固定円板部を更に備え、
前記回転円板部と前記固定円板部との対向面のうち少なくともいずれか一方に排気機構を構成するための第1の渦巻き状溝が設けられ、
前記非接触シール構造は、前記回転円板部の前記ガスの下流側である背面と前記ステータとの軸方向に対向する対向面により構成されるようにしてもよい。
In the above vacuum pump,
The stator further includes a fixed disk portion axially opposed to the gas upstream side of the rotating disk portion,
A first spiral groove for configuring an exhaust mechanism is provided on at least one of the opposing surfaces of the rotating disk portion and the fixed disk portion,
The non-contact seal structure may be configured by a back surface of the rotating disk portion on the downstream side of the gas and an opposing surface facing the stator in the axial direction.
上記の真空ポンプにおいて、
前記回転円板部は、前記排気機構の最下段を構成するようにしてもよい。
In the above vacuum pump,
The rotating disk portion may constitute the lowest stage of the exhaust mechanism.
上記の真空ポンプにおいて、
前記回転円板部の前記ガスの下流側である背面と軸方向に対向する対向面を有する整流部を更に備えるようにしてもよい。
In the above vacuum pump,
You may make it further include the rectification|straightening part which has the opposing surface which opposes in the axial direction with the back surface which is the downstream side of the said gas of the said rotating disk part.
上記の真空ポンプにおいて、
前記整流部は、円板状であるとともに、前記回転円板部との対向面に第2の渦巻き状溝が設けられた渦巻き状溝部であるようにしてもよい。
In the above vacuum pump,
The rectifying section may have a disk shape and may be a spiral groove in which a second spiral groove is provided on a surface facing the rotating disk section.
上記の真空ポンプにおいて、
前記回転円板部と一体的に構成されるとともに、外周面が前記渦巻き状溝部の内周面と対向する円筒部を備え、
前記渦巻き状溝部の前記内周面及び前記円筒部の外周面のうち少なくともいずれか一方に設けられたネジ溝を有し、
前記非接触シール構造は、前記円筒部の前記ガスの下流側である面と前記ステータとの軸方向に対向する対向面により構成されるようにしてもよい。
In the above vacuum pump,
a cylindrical part that is integrally formed with the rotating disk part and whose outer circumferential surface faces the inner circumferential surface of the spiral groove;
a threaded groove provided on at least one of the inner circumferential surface of the spiral groove portion and the outer circumferential surface of the cylindrical portion;
The non-contact seal structure may include a surface of the cylindrical portion that is on the downstream side of the gas and an opposing surface that faces the stator in the axial direction.
上記の真空ポンプにおいて、
前記ステータは、加熱手段により加熱され、前記ガスの流路を画定する流路画定部を備え、
前記非接触シール構造は、前記回転円板部と前記流路画定部との軸方向に対向する対向面により構成されるようにしてもよい。
In the above vacuum pump,
The stator is heated by a heating means and includes a flow path defining portion that defines a flow path for the gas,
The non-contact seal structure may be constituted by opposing surfaces of the rotating disk portion and the flow path defining portion that face each other in the axial direction.
本発明によれば、回転軸を回転可能にする電装部の収容部へのガスの流れ込みを十分に防止することができる真空ポンプを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vacuum pump that can sufficiently prevent gas from flowing into the accommodating section of the electrical component that makes the rotating shaft rotatable.
本発明の実施の形態に係る真空ポンプについて、以下図面を参照して説明する。 A vacuum pump according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係る真空ポンプについて、図1を参照して説明する。真空ポンプ100は、図1(A)に示すように、流入するガスの上流側にターボ分子ポンプ部100aを、下流側にシーグバーン(Siegbahn)型ポンプ部100bを備えた複合型の真空ポンプである。
(First embodiment)
A vacuum pump according to a first embodiment will be described with reference to FIG. 1. As shown in FIG. 1A, the
この真空ポンプ100には、円筒状の外筒127の上端に吸気口101が形成されている。そして、外筒127の内方には、ロータ103が備えられている。このロータ103の周部には、ガスを吸引排気するためのタービンブレードである複数の回転翼102(102a、102b、102c・・・)及び複数の回転円板107(107a、107b、107c)が放射状かつ多段に形成され、径方向に延伸されている。回転翼102はターボ分子ポンプ部100aの一部を構成し、回転円板107はシーグバーン型ポンプ部100bの一部を構成する。回転翼102はロータ103の上流側に、回転円板107は最下段の回転翼102の下流側に配設される。
In this
ロータ103の中心には回転軸113が取り付けられており、回転軸113とロータ103とは一体的に構成されている。この回転軸113は、回転自在に支持され、例えば5軸制御の磁気軸受により空中に浮上支持かつ位置制御されている。ロータ103は、一般的に、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属によって構成されている。
A
上側径方向電磁石104は、4個の電磁石がX軸とY軸とに対をなして配置されている。この上側径方向電磁石104に近接して、かつ上側径方向電磁石104のそれぞれに対応して4個の上側径方向センサ114が備えられている。上側径方向センサ114は、例えば伝導巻線を有するインダクタンスセンサや渦電流センサなどが用いられ、回転軸113の位置に応じて変化するこの伝導巻線のインダクタンスの変化に基づいて回転軸113の位置を検出する。この上側径方向センサ114は回転軸113、すなわちそれに固定されたロータ103の径方向変位を検出し、制御装置300に送るように構成されている。
In the upper
この制御装置300においては、例えばPID調節機能を有する補償回路が、上側径方向センサ114によって検出された位置信号に基づいて、上側径方向電磁石104の励磁制御指令信号を生成し、図3に示すアンプ回路150(後述する)が、この励磁制御指令信号に基づいて、上側径方向電磁石104を励磁制御することで、回転軸113の上側の径方向位置が調整される。
In this
そして、この回転軸113は、高透磁率材(鉄、ステンレスなど)などにより形成され、上側径方向電磁石104の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、X軸方向とY軸方向とにそれぞれ独立して行われる。また、下側径方向電磁石105及び下側径方向センサ115が、上側径方向電磁石104及び上側径方向センサ114と同様に配置され、回転軸113の下側の径方向位置を上側の径方向位置と同様に調整している。
The
さらに、軸方向電磁石106a、106bが、回転軸113の下部に備えた円板状の金属ディスク111を上下に挟んで配置されている。金属ディスク111は、鉄などの高透磁率材で構成されている。回転軸113の軸方向変位を検出するために軸方向センサ108が備えられ、その軸方向位置信号が制御装置300に送られるように構成されている。
Further,
そして、制御装置300において、例えばPID調節機能を有する補償回路が、軸方向センサ108によって検出された軸方向位置信号に基づいて、軸方向電磁石106aと軸方向電磁石106bのそれぞれの励磁制御指令信号を生成し、アンプ回路150が、これらの励磁制御指令信号に基づいて、軸方向電磁石106aと軸方向電磁石106bをそれぞれ励磁制御することで、軸方向電磁石106aが磁力により金属ディスク111を上方に吸引し、軸方向電磁石106bが金属ディスク111を下方に吸引し、回転軸113の軸方向位置が調整される。
In the
このように、制御装置300は、この軸方向電磁石106a、106bが金属ディスク111に及ぼす磁力を適当に調節し、回転軸113を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。なお、これら上側径方向電磁石104、下側径方向電磁石105及び軸方向電磁石106a、106bを励磁制御するアンプ回路150については、後述する。
In this way, the
一方、モータ121は、回転軸113を取り囲むように周状に配置された複数の磁極を備えている。各磁極は、回転軸113との間に作用する電磁力を介して回転軸113を回転駆動するように、制御装置300によって制御されている。また、モータ121には図示しない例えばホール素子、レゾルバ、エンコーダなどの回転速度センサが組み込まれており、この回転速度センサの検出信号により回転軸113の回転速度が検出されるようになっている。
On the other hand, the
さらに、例えば下側径方向センサ115近傍に、図示しない位相センサが取り付けてあり、回転軸113の回転の位相を検出するようになっている。制御装置300では、この位相センサと回転速度センサの検出信号を共に用いて磁極の位置を検出するようになっている。
Furthermore, for example, a phase sensor (not shown) is attached near the lower
回転翼102(102a、102b、102c・・・)とわずかの空隙を隔てて複数枚の固定翼123(123a、123b、123c・・・)が配設されている。ターボ分子ポンプ部100aは、回転翼102及び固定翼123により構成される。回転翼102(102a、102b、102c・・・)は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、回転軸113の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。固定翼123(123a、123b、123c・・・)は、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。
A plurality of fixed blades 123 (123a, 123b, 123c, . . .) are arranged with a slight gap between them and the rotary blades 102 (102a, 102b, 102c, . . .). The turbo
また、固定翼123も、同様に回転軸113の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成され、かつ外筒127の内方に向けて回転翼102の段と互い違いに配設されている。そして、固定翼123の外周端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ125(125a、125b、125c・・・)の間に嵌挿された状態で支持されている。
Further, the fixed
一方、回転円板107(107a、107b、107c)と隙間をもって複数枚の固定円板126(126a、126b)が配設されている。シーグバーン型ポンプ部100bは、回転円板107及び固定円板126により構成される。固定翼123及び固定円板126はステータの一部を構成する。
On the other hand, a plurality of fixed disks 126 (126a, 126b) are arranged with gaps between them and the rotating disks 107 (107a, 107b, 107c). The Siegbahn
回転円板107(107a、107b、107c)は、回転軸113の軸線に対し垂直に形成され、径方向の断面が周縁部に向かって細くなるテーパ状に形成されている。最下段の回転円板107cの下側面109cについては後述する。固定円板126(126a、126b)のガスの上流側、下流側の両面には、複数の山部131(131a、131b)及び複数の谷部132(132a、132b)が形成されており、複数の山部131(131a、131b)及び複数の谷部132(132a、132b)により、図2に示すように、複数の渦巻き状溝(第1の渦巻き状溝に相当)が構成されている。なお、回転円板107と固定円板126との対向面のうち少なくともいずれか一方に排気機構を構成するための渦巻き状溝が設けられればよい。
The rotating disks 107 (107a, 107b, 107c) are formed perpendicularly to the axis of the
また、固定円板126(126a、126b)は、回転軸113の軸線に対し垂直に形成され、かつ外装部品129aの内方に向けて回転円板107の段と互い違いに配設されている。そして、固定円板126(126a、126b)の外周端は、複数の段積みされた固定円板スペーサ128(128a、128b、128c)の間に嵌挿された状態で支持されている。固定円板スペーサ128(128a、128b、128c)の軸方向の高さは、ガスの下流側に向かって低くなるように設定されている。これにより流路の容積がガスの下流側に向けて徐々に減少し、ガスを圧縮する。
Further, the fixed disks 126 (126a, 126b) are formed perpendicular to the axis of the
シーグバーン型分子ポンプ部100bは、固定円板126に設けられた渦巻き状溝の流路内に拡散して入ってきた気体分子に対し、回転円板107により接線方向の運動量を与え、渦巻き状溝の流路により排気方向へ向けて優位な方向性を与えて排気を行うことができる。
The Siegbahn-type
固定翼スペーサ125及び固定円板スペーサ128はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。固定翼スペーサ125の外周には、わずかの空隙を隔てて外筒127が固定され、固定円板スペーサ128の外周には、わずかの空隙を隔てて外装部品129aが固定されている。ガスの上流側から外筒127、外装部品129a及び外装部品129bの順に配設され、真空ポンプ100の外装体を構成する。この外装体に回転軸113は内包される。外装体の底部にはベース部133が配設されている。外装部品129bには排気口134が形成され、外部に連通されている。被排気室であるチャンバ(真空チャンバ)側から吸気口101に入ってベース部133側に移送されてきた排気ガスは、排気口134へと送られる。
The fixed
ベース部133は、真空ポンプ100の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属によって構成されている。ベース部133は真空ポンプ100を物理的に保持すると共に、熱の伝導路の機能も兼ね備えているので、鉄、アルミニウムや銅などの剛性があり、熱伝導率も高い金属が使用されるのが望ましい。また、ベース部133にはモータ121等の電装品を冷却するための水冷管133aが設けられている。
The
また、上側径方向電磁石104、上側径方向センサ114、モータ121、下側径方向電磁石105、下側径方向センサ115、軸方向電磁石106a、106b、軸方向センサ108などで構成され、回転軸113を回転可能にする電装部に、吸気口101から吸引されたガスが侵入することを防止するため、電装部は周囲を収容部122で覆われる。すなわち電装部は収容部122に収容される。この収容部122内はパージガスにて所定圧に保たれる場合もある。
It also includes an upper
この場合には、ベース部133には図示しない配管が配設され、この配管を通じてパージガスが導入される。導入されたパージガスは、保護ベアリング120と回転軸113間、モータ121のロータと固定子間、収容部122と回転翼102の内周側円筒部の間の隙間を通じて排気口134へ送出される。
In this case, a pipe (not shown) is provided in the
ここに、真空ポンプ100は、機種の特定と、個々に調整された固有のパラメータ(例えば、機種に対応する諸特性)に基づいた制御を要する。この制御パラメータを格納するために、上記真空ポンプ100は、その本体内に電子回路部144を備えている。電子回路部144は、EEP-ROM等の半導体メモリ及びそのアクセスのための半導体素子等の電子部品、それらの実装用の基板146等から構成される。この電子回路部144は、真空分子ポンプ100の下部を構成するベース部133の例えば中央付近の図示しない回転速度センサの下部に収容され、気密性の底蓋147によって閉じられている。
Here, the
次に、このように構成される真空ポンプ100に関して、その上側径方向電磁石104、下側径方向電磁石105及び軸方向電磁石106a、106bを励磁制御するアンプ回路150について図3を用いて説明する。
Next, regarding the
上側径方向電磁石104等を構成する電磁石巻線151は、その一端がトランジスタ161を介して電源171の正極171aに接続されており、また、その他端が電流検出回路181及びトランジスタ162を介して電源171の負極171bに接続されている。そして、トランジスタ161、162は、いわゆるパワーMOSFETとなっており、そのソース-ドレイン間にダイオードが接続された構造を有している。
The electromagnet winding 151 constituting the upper
このとき、トランジスタ161は、そのダイオードのカソード端子161aが正極171aに接続されるとともに、アノード端子161bが電磁石巻線151の一端と接続されるようになっている。また、トランジスタ162は、そのダイオードのカソード端子162aが電流検出回路181に接続されるとともに、アノード端子162bが負極171bと接続されるようになっている。 At this time, the cathode terminal 161a of the transistor 161 is connected to the positive electrode 171a, and the anode terminal 161b is connected to one end of the electromagnet winding 151. Further, the transistor 162 has a diode cathode terminal 162a connected to the current detection circuit 181, and an anode terminal 162b connected to the negative electrode 171b.
一方、電流回生用のダイオード165は、そのカソード端子165aが電磁石巻線151の一端に接続されるとともに、そのアノード端子165bが負極171bに接続されるようになっている。また、これと同様に、電流回生用のダイオード166は、そのカソード端子166aが正極171aに接続されるとともに、そのアノード端子166bが電流検出回路181を介して電磁石巻線151の他端に接続されるようになっている。そして、電流検出回路181は、例えばホールセンサ式電流センサや電気抵抗素子で構成されている。 On the other hand, the current regeneration diode 165 has its cathode terminal 165a connected to one end of the electromagnet winding 151, and its anode terminal 165b connected to the negative electrode 171b. Similarly, the current regeneration diode 166 has its cathode terminal 166a connected to the positive electrode 171a, and its anode terminal 166b connected to the other end of the electromagnet winding 151 via the current detection circuit 181. It has become so. The current detection circuit 181 is configured with, for example, a Hall sensor type current sensor or an electric resistance element.
以上のように構成されるアンプ回路150は、一つの電磁石に対応されるものである。そのため、磁気軸受が5軸制御で、電磁石104、105、106a、106bが合計10個ある場合には、電磁石のそれぞれについて同様のアンプ回路150が構成され、電源171に対して10個のアンプ回路150が並列に接続されるようになっている。
The amplifier circuit 150 configured as described above corresponds to one electromagnet. Therefore, when the magnetic bearing is 5-axis controlled and there are a total of 10
さらに、アンプ制御回路191は、例えば、制御装置300の図示しないディジタル・シグナル・プロセッサ部(以下、DSP部という)によって構成され、このアンプ制御回路191は、トランジスタ161、162のon/offを切り替えるようになっている。
Furthermore, the amplifier control circuit 191 is configured by, for example, a digital signal processor unit (hereinafter referred to as a DSP unit) of the
アンプ制御回路191は、電流検出回路181が検出した電流値(この電流値を反映した信号を電流検出信号191cという)と所定の電流指令値とを比較するようになっている。そして、この比較結果に基づき、PWM制御による1周期である制御サイクルTs内に発生させるパルス幅の大きさ(パルス幅時間Tp1、Tp2)を決めるようになっている。その結果、このパルス幅を有するゲート駆動信号191a、191bを、アンプ制御回路191からトランジスタ161、162のゲート端子に出力するようになっている。 The amplifier control circuit 191 compares the current value detected by the current detection circuit 181 (a signal reflecting this current value is referred to as a current detection signal 191c) and a predetermined current command value. Then, based on this comparison result, the magnitude of the pulse width (pulse width times Tp1, Tp2) to be generated within the control cycle Ts, which is one cycle of PWM control, is determined. As a result, gate drive signals 191a and 191b having this pulse width are outputted from the amplifier control circuit 191 to the gate terminals of the transistors 161 and 162.
なお、ロータ103の回転速度の加速運転中に共振点を通過する際や定速運転中に外乱が発生した際等に、高速かつ強い力での回転体103の位置制御をする必要がある。そのため、電磁石巻線151に流れる電流の急激な増加(あるいは減少)ができるように、電源171としては、例えば50V程度の高電圧が使用されるようになっている。また、電源171の正極171aと負極171bとの間には、電源171の安定化のために、通常コンデンサが接続されている(図示略)。
Note that when the rotational speed of the
かかる構成において、トランジスタ161、162の両方をonにすると、電磁石巻線151に流れる電流(以下、電磁石電流iLという)が増加し、両方をoffにすると、電磁石電流iLが減少する。 In this configuration, when both transistors 161 and 162 are turned on, the current flowing through the electromagnet winding 151 (hereinafter referred to as electromagnet current iL) increases, and when both are turned off, the electromagnet current iL decreases.
また、トランジスタ161、162の一方をonにし他方をoffにすると、いわゆるフライホイール電流が保持される。そして、このようにアンプ回路150にフライホイール電流を流すことで、アンプ回路150におけるヒステリシス損を減少させ、回路全体としての消費電力を低く抑えることができる。また、このようにトランジスタ161、162を制御することにより、真空ポンプ100に生じる高調波等の高周波ノイズを低減することができる。さらに、このフライホイール電流を電流検出回路181で測定することで電磁石巻線151を流れる電磁石電流iLが検出可能となる。
Furthermore, when one of the transistors 161 and 162 is turned on and the other is turned off, a so-called flywheel current is maintained. By causing the flywheel current to flow through the amplifier circuit 150 in this manner, the hysteresis loss in the amplifier circuit 150 can be reduced, and the power consumption of the entire circuit can be kept low. Furthermore, by controlling the transistors 161 and 162 in this manner, high frequency noise such as harmonics generated in the
すなわち、検出した電流値が電流指令値より小さい場合には、図4に示すように、制御サイクルTs(例えば100μs)中で1回だけ、パルス幅時間Tp1に相当する時間分だけトランジスタ161、162の両方をonにする。そのため、この期間中の電磁石電流iLは、正極171aから負極171bへ、トランジスタ161、162を介して流し得る電流値iLmax(図示せず)に向かって増加する。 That is, when the detected current value is smaller than the current command value, as shown in FIG. Turn both on. Therefore, the electromagnet current iL during this period increases toward a current value iLmax (not shown) that can flow from the positive electrode 171a to the negative electrode 171b via the transistors 161 and 162.
一方、検出した電流値が電流指令値より大きい場合には、図5に示すように、制御サイクルTs中で1回だけパルス幅時間Tp2に相当する時間分だけトランジスタ161、162の両方をoffにする。そのため、この期間中の電磁石電流iLは、負極171bから正極171aへ、ダイオード165、166を介して回生し得る電流値iLmin(図示せず)に向かって減少する。 On the other hand, when the detected current value is larger than the current command value, as shown in FIG. do. Therefore, the electromagnet current iL during this period decreases toward a current value iLmin (not shown) that can be regenerated from the negative electrode 171b to the positive electrode 171a via the diodes 165 and 166.
そして、いずれの場合にも、パルス幅時間Tp1、Tp2の経過後は、トランジスタ161、162のどちらか1個をonにする。そのため、この期間中は、アンプ回路150にフライホイール電流が保持される。 In either case, one of the transistors 161 and 162 is turned on after the pulse width times Tp1 and Tp2 have elapsed. Therefore, during this period, the flywheel current is maintained in the amplifier circuit 150.
ここで、真空ポンプ100において、どのように排気ガスが吸気され、排出されるかについて説明する。上流側のターボ分子ポンプ部100aでは、回転翼102が回転軸113と共にモータ121により回転駆動されると、回転翼102と固定翼123の作用により、吸気口101を通じて被排気室であるチャンバから排気ガスが吸気される。回転翼102の回転速度は通常20000rpm~90000rpmであり、回転翼102の先端での周速度は200m/s~400m/sに達する。吸気口101から吸気された排気ガスは、ロータ103の外側である回転翼102と固定翼123の間を通り、下流側のシーグバーン型ポンプ部100bへ移送される。シーグバーン型分子ポンプ部100bでは、回転翼102と同様に回転駆動された回転円板107と渦巻き状溝が設けられた固定円板126との相互作用により、移送されたガスの分子に排気口134に向けて優位な方向性が与えられる。そして、排気ガスは、ロータ103の外側である回転円板107と固定円板126の間を通り、排気口134から排出される。
Here, in the
このとき、排気ガスが回転翼102及び回転円板107に接触する際に生ずる摩擦熱や、モータ121で発生した熱の伝導などにより、回転翼102及び回転円板107の温度は上昇するが、この熱は、輻射又は排気ガスの気体分子などによる伝導により固定翼123または固定円板126側に伝達される。
At this time, the temperatures of the
固定翼スペーサ125は、外周部で互いに接合しており、固定翼123が回転翼102から受け取った熱や排気ガスが固定翼123に接触する際に生ずる摩擦熱などを外部へと伝達する。また、固定円板スペーサ128も同様に、外周部で互いに接合しており、固定円板126が回転円板107から受け取った熱や排気ガスが固定円板126に接触する際に生ずる摩擦熱などを外部へと伝達する。
The fixed
次に、実施形態に係る真空ポンプ100の特徴部分について説明する。下流側のシーグバーン型分子ポンプ部100bにより移送された排気ガスが、排気口134へと送られずに、回転軸113を回転可能にする電装部を収容する収容部122へ流れ込んで、収容部122内に侵入してしまうと、収容部122内の電装品が腐食したり、収容部122内で反応生成物が堆積して、真空ポンプ100の性能に支障が生じてしまう。このため、本実施の形態の真空ポンプ100は、収容部122へのガスの流れ込みを防止する非接触シール構造を有する。
Next, characteristics of the
この非接触シール構造について説明する。隔壁部141は、排気するガスの流路142を画定する。隔壁部141は、図1(B)に示すように、基部141aと、基部141aから立設した円筒部141bと、円筒部141bの上端から径方向内方に張り出した内向フランジ部141cとから構成される。隔壁部141は、収容部122及びロータ103の外周側に配設される。なお、隔壁部141はステータの一部を構成する。なお、図1において、理解を容易にするために隔壁部141及びロータ103のみにハッチングを施している。
This non-contact seal structure will be explained. The
最下段の回転円板(回転円板部)107cのガスの下流側である下側面109c(最下段の固定円板126bと対向しない背面)と、内向フランジ部141cの上面141dとは軸方向に対向する。この対向面は、収容部122へのガスの流れ込みを防止する非接触シール構造を構成する。なお、この対向面は全周に渡っているが、少なくとも一部が非接触シール構造を構成するように対向面を設ければよい。回転円板107cの下側面109cと内向フランジ部141cの上面141dとの隙間G1を微小隙間とする。回転円板107cの下側面109cと内向フランジ部141cの上面141dとの隙間G1を例えば1mm~1.5mm程度に適切に設定する。
The
この非接触シール構造では、回転円板107cの回転によるドラッグ効果により、回転円板107cの下側面109cと内向フランジ部141cの上面141dとの隙間G1から径方向外側に向かってガスの流路142、排気口134の方向にガスが排出される。回転円板107cの下側面109cと内向フランジ部141cの上面141dとが軸方向に対向する面の長さ(上面141dの長さに相当)は長いほど、ドラッグ効果による排気性能およびシール性能はよくなる。回転円板107cの下側面109c及び内向フランジ部141cとの上面141dは、内側から外側に向かって上昇する傾斜面に形成され傾斜方向は同じであり、傾斜角度もほぼ同一である。このため回転円板107cの下側面109cと内向フランジ部141cの上面141dとが軸方向に対向する面の長さは、回転円板107cの下側面109c及び内向フランジ部141cとの上面141dが共に水平な面である場合と比べ長くなり、排気性能が向上する。
In this non-contact seal structure, due to the drag effect caused by the rotation of the
また、回転円板107cによるドラッグ効果による排気性能は、回転円板107cの周速が大きいほど向上するので、回転円板107cのなるべく外周側に非接触シール構造を設けるとよい。回転円板107cの外周側に非接触シール構造を設けることにより、隙間G1を広げる余裕ができ、回転円板107c、隔壁部141の加工や組み立てが容易になる。ただし、ガスの流路面積とのバランスを考慮する必要がある。なお、隔壁部141の内向フランジ部141cとロータ103との径方向の隙間の大きさは、隙間G1と同じ程度でよい。
Further, since the exhaust performance due to the drag effect of the
隔壁部141は、加熱手段としてヒータ143が基部141aに設けられている。よって、隔壁部141はヒータスペーサの役割も果たす。隔壁部141は断熱部材を介してベース部133、外装部品129bなどに固定される。ところで、半導体等の製造工程では、チャンバに導入されるプロセスガスの中には、その圧力が所定値よりも高くなり、或いは、その温度が所定値よりも低くなると、固体となる性質を有するものがある。真空ポンプ100内部では、排気ガスの圧力は、吸気口101で最も低く排気口134で最も高い。プロセスガスが吸気口101から排気口134へ移送される途中で、その圧力が所定値よりも高くなったり、その温度が所定値よりも低くなったりすると、プロセスガスは、固体状となり、真空ポンプ100内部に付着して堆積する。
In the
例えば、Alエッチング装置にプロセスガスとしてSiCl4が使用された場合、低真空(760[torr]~10-2[torr])かつ、低温(約20[℃])のとき、固体生成物(例えばAlCl3)が析出し、真空ポンプ100内部に付着堆積することが蒸気圧曲線からわかる。これにより、真空ポンプ100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、真空ポンプ100の性能を低下させる原因となる。そして、前述した生成物は、排気口134付近の圧力が高い部分で凝固、付着し易い状況にあった。
For example, when SiCl 4 is used as a process gas in an Al etching system, solid products (e.g. It can be seen from the vapor pressure curve that AlCl 3 ) is precipitated and deposited inside the
そのため、この問題を解決するために、ガスの流路142を画定する隔壁部141等にヒータ143や図示しない環状の水冷管を巻着させ、かつ例えば隔壁部141に図示しない温度センサ(例えばサーミスタ)を埋め込み、この温度センサの信号に基づいて隔壁部141の温度を一定の高い温度(設定温度)に保つようにヒータ143の加熱や水冷管による冷却の制御(以下TMSという。TMS;Temperature Management System)が行われている。
Therefore, in order to solve this problem, a
このように本実施の形態では、最下段の回転円板107cの下側面109cと、内向フランジ部141cの上面141dと軸方向に対向する対向面により、収容部122へのガスの流れ込みを防止する非接触シール構造を構成するようにしたので、比較的長い対向面による非接触シール構造を実現できる。したがって、収容部122への排気ガスの流れ込みを十分に防止することができる真空ポンプを提供することができる。
As described above, in this embodiment, gas is prevented from flowing into the
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る真空ポンプについて、図6を参照して説明する。なお、第2の実施の形態においては、第1の実施形態に係る真空ポンプと同様な構成要素には同一の符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる点について説明する。第2の実施形態に係る真空ポンプ200は、図6(A)に示すように、ターボ分子ポンプ部100aのみからなる真空ポンプである。ロータ203の周部には、複数の回転翼102(102a、102b、102c・・・)が放射状かつ多段に形成されており、その最下段の回転翼102の下流側に回転円板部201が径方向に延伸されている。回転円板部201は、回転軸113の軸線に対し垂直に形成され、上側面は傾斜面、下側面201aは水平面に形成されている。回転円板部201は、回転翼102とは異なり、排気ガスの排出に直接的には関与しない。なお、図6において、理解を容易にするために収容部122及びロータ203のみにハッチングを施している。
(Second embodiment)
A vacuum pump according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 6. In addition, in the second embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those of the vacuum pump according to the first embodiment, and the explanation thereof will be omitted, and the points different from the first embodiment will be explained. do. A
立設部241は、収容部122及びロータ203の外周に沿って立設されている。立設部241は低円筒状である。立設部241はステータの一部を構成する。回転円板部201の下流側の下側面201aと、立設部241の上面241aとは、図6(B)に示すように、軸方向に対向する。この対向面は、収容部122へのガスの流れ込みを防止する非接触シール構造を構成する。なお、この対向面は全周に渡っているが、少なくとも一部が非接触シール構造を構成するように対向面を設ければよい。回転円板部201の下側面201aと立設部241の上面241aとの隙間G2は微小隙間であり、隙間G2の大きさ等は隙間G1と同様である。なお、回転円板部201の下側面201a及び立設部241の上面241aは傾斜面ではなく水平面である。
The
このように本実施の形態では、排気ガスの排出に直接的には関与しない回転円板部201をロータ203の周部から延伸させて設けることによっても、収容部122へのガスの流れ込みを防止する非接触シール構造を構成することができる。
In this manner, in this embodiment, the flow of gas into the
(第3の実施形態)
第3の実施形態に係る真空ポンプについて、図7を参照して説明する。なお、第3の実施の形態においては、第1の実施形態に係る真空ポンプと同様な構成要素には同一の符号を付してその説明を基本的には省略し、第1の実施形態と異なる点について説明する。第3の実施形態に係る真空ポンプ400は、最下段の回転円板107cのガスの下流側に急激な流路拡張部がある場合などに排気性能が低下するという課題を解決することができる。真空ポンプ400は、図7に示すように、最下段の回転円板107cのガスの下流側である背面側に、円板状に形成された渦巻き状溝部(シーグバーン部)410を有している。渦巻き状溝部410は、ガスの上流側で最下段の回転円板107cとの対向面に、固定円板126と同様に、複数の山部411及び複数の谷部412が形成されており、複数の山部411及び複数の谷部412により複数の渦巻き状溝(第2の渦巻き状溝に相当)が構成されている。渦巻き状溝部410は、その外周端が最下段の固定円板スペーサ128cと隔壁部141の基部141aとの間に嵌挿された状態で支持されている。
(Third embodiment)
A vacuum pump according to a third embodiment will be described with reference to FIG. 7. In addition, in the third embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those of the vacuum pump according to the first embodiment, and the explanation thereof is basically omitted, and the same components as those of the vacuum pump according to the first embodiment are basically omitted. Let me explain the differences. The
第3の実施の形態では、最下段の回転円板107cの背面側に渦巻き状溝部410を設けるようにしたので、最下段の回転円板107cと渦巻き状溝が設けられた渦巻き状溝部410との相互作用により、移送されたガスの分子に排気口134に向けて優位な方向性が与えられる。すなわち、渦巻き状溝部410は排気ガスを整流する整流部としての役割を果たすとともに排気作用と相まって排気ガスの排気性能を向上させる。これにより、真空ポンプ400は排気性能が向上するとともに、非接触シール構造を備えているために、収容部122への排気ガスの流れ込みを十分に防止することができる。
In the third embodiment, the
(第4の実施形態)
第4の実施形態に係る真空ポンプについて、図8を参照して説明する。なお、第4の実施の形態においては、第3の実施形態に係る真空ポンプと同様な構成要素には同一の符号を付してその説明を基本的には省略し、第3の実施形態と異なる点について説明する。第4の実施形態に係る真空ポンプ500は、図8に示すように、円筒部510を有している。円筒部510は、ロータ103に嵌合されるとともに最下段の回転円板107cの下部に一体的に固定され、最下段の回転円板107cと円筒部510とは一体的に構成される。円筒部510は、回転円板107c、ロータ103とともに回転する。円筒部510の外周面にはネジ溝(らせん状溝)510aが形成されており、このネジ溝510aが形成された円筒部510外周面は、渦巻き状溝部410の内外周面と対向している。ネジ溝510aが外周面に形成された円筒部510と、渦巻き状溝部410によりネジ溝ポンプ部が構成される。
(Fourth embodiment)
A vacuum pump according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. 8. In addition, in the fourth embodiment, the same reference numerals are given to the same components as in the vacuum pump according to the third embodiment, and the explanation thereof is basically omitted, and the same components as those in the third embodiment are used. Let me explain the differences. A
円筒部510のガスの下流側の面である下側面510bと、内向フランジ部141cの上面141dとは軸方向に対向する。この対向面は、収容部122へのガスの流れ込みを防止する非接触シール構造を構成する。なお、この対向面は全周に渡っているが、少なくとも一部が非接触シール構造を構成するように対向面を設ければよい。円筒部510の下側面510bと内向フランジ部141cの上面141dとの隙間G3を微小隙間とする。なお、円筒部510の下側面510b及び内向フランジ部141cとの上面141dは、傾斜面ではなく水平面に形成されている。
A
第4の実施の形態では、ネジ溝510aが形成された円筒部510がロータ103とともに回転することにより、排気ガスがネジ溝510aに案内されて排気口134に向けて移送されるので、ネジ溝510aが外周面で対向する渦巻き状溝部410による排気ガスの整流の効果や排気作用と相まって排気ガスの排気性能を向上させることができる。これにより、真空ポンプ500は排気性能が更に向上するとともに、円筒部510の下側面510b及び内向フランジ部141cとの上面141dによる非接触シール構造を備えているために、収容部122への排気ガスの流れ込みを十分に防止することができる。
In the fourth embodiment, when the
(第5の実施形態)
第5の実施形態に係る真空ポンプについて、図9を参照して説明する。なお、第5の実施の形態においては、第4の実施形態に係る真空ポンプと同様な構成要素には同一の符号を付してその説明を基本的には省略し、第4の実施形態と異なる点について説明する。第5の実施形態に係る真空ポンプ600では、図9に示すように、円筒部510の外周面ではなく、円筒部510の外周面と対向する渦巻き状溝部410の内周面にネジ溝(らせん状溝)410aが形成されている。円筒部510と、内周面にネジ溝410aが形成された渦巻き状溝部410によりネジ溝ポンプ部が構成される。
(Fifth embodiment)
A vacuum pump according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. 9. In addition, in the fifth embodiment, the same reference numerals are given to the same components as in the vacuum pump according to the fourth embodiment, and the explanation thereof is basically omitted, and the same components as those in the fourth embodiment are used. Let me explain the differences. In the
第5の実施形態では、円筒部510がロータ103とともに回転することにより、排気ガスが渦巻き状溝部410の内周面に形成されたネジ溝510aに案内されて排気口134に向けて移送されるので、渦巻き状溝部410による排気ガスの整流の効果や排気作用と相まって排気ガスの排気性能を向上させることができる。これにより、真空ポンプ600は排気性能が更に向上するとともに、円筒部510の下側面510b及び内向フランジ部141cとの上面141dによる非接触シール構造を備えているために、収容部122への排気ガスの流れ込みを十分に防止することができる。
In the fifth embodiment, as the
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、上述した変形例以外にも種々変形や組合せが可能である。例えば、上記第1の実施形態では、ターボ分子ポンプ部100aとシーグバーン型ポンプ部100bとを備えた複合型の真空ポンプの例、上記第2の実施形態では、ターボ分子ポンプ部100aのみからなる真空ポンプの例について説明したが、例えばシーグバーン型ポンプ部100bのみの真空ポンプについて、最下段の回転円板を利用して非接触シール構造を構成することも可能であるし、新たに排気ガスの排出に直接的には関与しない回転円板部を設けて非接触シール構造を構成することも可能である。
Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications and combinations other than the above-mentioned modifications are possible. For example, in the first embodiment, a composite vacuum pump including a turbo-
また、上記第1、第3乃至第5の実施形態では、回転円板107(107a、107b、107c)が径方向の断面が周縁部に向かって細くなるテーパ状に形成された例について説明したが、必ずしもテーパ状に形成する必要はなく、例えば上流側、下流側の両面が水平面に形成されるようにしてもよい。 Further, in the first, third to fifth embodiments described above, an example was described in which the rotating disk 107 (107a, 107b, 107c) is formed in a tapered shape in which the radial cross section becomes narrower toward the peripheral edge. However, it is not necessarily necessary to form it in a tapered shape, and for example, both the upstream and downstream sides may be formed in a horizontal plane.
また、上記第1、第3乃至第5の実施形態では、隔壁部141がヒータスペーサと一体である例について説明したが、隔壁部141をヒータスペーサとは別部品としてもよい。
Further, in the first, third to fifth embodiments described above, an example in which the
また、上記第1及び第3の実施形態では、回転円板107cの下側面109c及び内向フランジ部141cとの上面141dが、いずれも傾斜面に形成されている例について説明したが、どちらかの面のみが傾斜面に形成されていても本発明を適用することは可能である。
Further, in the first and third embodiments described above, an example has been described in which the
また、上記第2の実施形態では、回転円板部201の下側面201a及び立設部241の上面241aが、上記第4及び第5の実施形態では、円筒部510の下側面510b及び内向フランジ部141cとの上面141dが、水平面である例について説明したが、これらの面を傾斜方向が同じで、傾斜角度がほぼ同一である傾斜面に形成するようにしてもよい。
Further, in the second embodiment, the
また、上記第4の実施形態では、円筒部510の外周面にネジ溝510aを、上記第5の実施形態では、渦巻き状溝部410の内周面にネジ溝410aを設ける例について説明したが、ネジ溝510a、ネジ溝410aをいずれも設けることにより、ねじ溝ポンプ部を構成するようにしてもよい。
Further, in the fourth embodiment described above, the
また、上記第2の実施形態において、上記第3の実施形態における渦巻き状溝部410を回転円板部201のガスの下流側である背面側に設けるようにしてもよい。また、上記第2の実施形態において、更に、上記第4の実施形態における円筒部510をロータ203に嵌合するとともに回転円板部201の下部に一体的に固定して設けるようにしてもよい。
Further, in the second embodiment, the
また、上記第4及び第5の実施形態において、円筒部510は、最下段の回転円板107c及びロータ103と一体的に形成するようにしてもよい。
Further, in the fourth and fifth embodiments described above, the
100,200,400,500,600 真空ポンプ
100a ターボ分子ポンプ部
100b シーグバーン(Siegbahn)型ポンプ部
103,203 ロータ
107c 回転円板
109c 下側面
113 回転軸
122 収容部
126 固定円板
141 隔壁部
141c 内向フランジ部
141d 上面
142 流路
143 ヒータ
201 回転円板部
201a 下側面
241 立設部
241a 上面
410 渦巻き状溝部
410a ネジ溝(らせん状溝)
510 円筒部
510a ネジ溝(らせん状溝)
510b 下側面
100, 200, 400, 500, 600
510
510b Lower side
Claims (9)
前記外装体に内包され、回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸を回転可能にする電装部を収容する収容部と、
前記収容部の外側に配置され、前記回転軸と一体的に構成されたロータと、
前記ロータの外周側に配置されたステータと、
前記ロータの外周面から径方向に延伸された回転円板部とを備え、
前記ロータの回転により、排気するガスが前記ロータの外側を流れる真空ポンプであって、
前記回転円板部と前記ステータとの軸方向に対向する対向面の少なくとも一部は、前記収容部への前記ガスの流れ込みを防止する非接触シール構造を構成することを特徴とする真空ポンプ。 Exterior body;
a rotating shaft contained in the exterior body and rotatably supported;
an accommodating section that accommodates an electrical component that allows the rotating shaft to rotate;
a rotor disposed outside the housing portion and configured integrally with the rotating shaft;
a stator disposed on the outer peripheral side of the rotor;
a rotating disk portion extending radially from the outer peripheral surface of the rotor;
A vacuum pump in which gas to be exhausted flows outside the rotor as the rotor rotates,
A vacuum pump characterized in that at least a portion of opposing surfaces of the rotating disk portion and the stator that face each other in the axial direction constitute a non-contact seal structure that prevents the gas from flowing into the housing portion.
前記回転円板部と前記固定円板部との対向面のうち少なくともいずれか一方に排気機構を構成するための第1の渦巻き状溝が設けられ、
前記非接触シール構造は、前記回転円板部の前記ガスの下流側である背面と前記ステータとの軸方向に対向する対向面により構成されることを特徴とする請求項1に記載の真空ポンプ。 The stator further includes a fixed disk portion axially opposed to the gas upstream side of the rotating disk portion,
A first spiral groove for configuring an exhaust mechanism is provided on at least one of the opposing surfaces of the rotating disk portion and the fixed disk portion,
The vacuum pump according to claim 1, wherein the non-contact seal structure is constituted by a back surface of the rotating disk portion that is on the downstream side of the gas and an opposing surface that faces the stator in the axial direction. .
前記渦巻き状溝部の前記内周面及び前記円筒部の外周面のうち少なくともいずれか一方に設けられたネジ溝を有し、
前記非接触シール構造は、前記円筒部の前記ガスの下流側である面と前記ステータとの軸方向に対向する対向面により構成されることを特徴とする請求項7に記載の真空ポンプ。 a cylindrical part that is integrally formed with the rotating disk part and whose outer circumferential surface faces the inner circumferential surface of the spiral groove;
a threaded groove provided on at least one of the inner circumferential surface of the spiral groove portion and the outer circumferential surface of the cylindrical portion;
8. The vacuum pump according to claim 7, wherein the non-contact seal structure is configured by a surface of the cylindrical portion on the downstream side of the gas and an opposing surface facing the stator in the axial direction.
前記非接触シール構造は、前記回転円板部と前記流路画定部との軸方向に対向する対向面により構成されることを特徴とする請求項1から請求項8のうちのいずれか1項記載の真空ポンプ。 The stator is heated by a heating means and includes a flow path defining portion that defines a flow path for the gas,
Any one of claims 1 to 8, wherein the non-contact seal structure is constituted by opposing surfaces of the rotating disk portion and the flow path defining portion that face each other in the axial direction. Vacuum pump as described.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2023/014496 WO2023199880A1 (en) | 2022-04-15 | 2023-04-10 | Vacuum pump |
TW112113628A TW202346721A (en) | 2022-04-15 | 2023-04-12 | Vacuum pump |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022067889 | 2022-04-15 | ||
JP2022067889 | 2022-04-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023157851A true JP2023157851A (en) | 2023-10-26 |
Family
ID=82802515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023054429A Pending JP2023157851A (en) | 2022-04-15 | 2023-03-29 | Vacuum pump |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023157851A (en) |
GB (1) | GB202209800D0 (en) |
-
2022
- 2022-07-04 GB GBGB2209800.8A patent/GB202209800D0/en not_active Ceased
-
2023
- 2023-03-29 JP JP2023054429A patent/JP2023157851A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB202209800D0 (en) | 2022-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2023199880A1 (en) | Vacuum pump | |
JP2023157851A (en) | Vacuum pump | |
JP7463324B2 (en) | Vacuum pump and heat transfer suppressing member for vacuum pump | |
JP7463332B2 (en) | Vacuum pump, vacuum pump bearing protection structure, and vacuum pump rotor | |
JP7493556B2 (en) | Vacuum pump | |
WO2022038996A1 (en) | Vacuum pump, fixed blade, and spacer | |
JP7378447B2 (en) | Vacuum pumps and fixed parts | |
WO2024135679A1 (en) | Vacuum pump | |
WO2022220197A1 (en) | Turbo-molecular pump | |
US20230383757A1 (en) | Vacuum pump and vacuum exhaust system using the vacuum pump | |
WO2022186075A1 (en) | Vacuum pump | |
WO2023238804A1 (en) | Vacuum pump and vacuum exhaust system | |
WO2022163341A1 (en) | Vacuum pump and spacer | |
JP2024087526A (en) | Vacuum pump | |
WO2021246337A1 (en) | Vacuum pump and vacuum pump rotating body | |
KR20230047332A (en) | Rotating vanes for vacuum pumps and vacuum pumps | |
JP2022110190A (en) | Vacuum pump and rotor thereof | |
JP2022183756A (en) | Vacuum pump, spacer and casing | |
CN117337362A (en) | Vacuum pump | |
CN116097003A (en) | Vacuum pump and rotary cylinder body provided for the same | |
KR20230156316A (en) | vacuum pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240508 |