JP4438384B2 - Vacuum pump - Google Patents
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Description
本発明は半導体製造装置や分析装置等において中真空から超高真空にわたる圧力範囲で真空排気に使用される真空ポンプ、具体的にはたとえばターボ分子ポンプ、あるいはねじ溝ポンプに代表されるモレキュラードラッグポンプなどに関する。 The present invention relates to a vacuum pump used for evacuation in a pressure range from a medium vacuum to an ultra-high vacuum in a semiconductor manufacturing apparatus, an analysis apparatus or the like, specifically, for example, a molecular drag pump represented by a turbo molecular pump or a thread groove pump. And so on.
このような真空ポンプにおいて、その代表的なターボ分子ポンプは、その主体をなすターボ機構が円筒状のケーシング内に回転自在に保持され、このケーシングの一方側開口部の吸気口から分子、ガス等の気体を吸気し、圧縮してケーシングの他方側開口部の排気口から排気する構成をなしている。すなわち、ターボ機構はケーシングの中央部位の軸芯に配置された回転体が、ケーシングに架設された上下の軸受にて回転自在に保持されるとともに、この回転体は同じくケーシングに架設されたモータにて高速回転されるよう連結されている。そして、このターボ機構は回転体の外周部に複数段固定された回転翼とケーシング側に固定された複数段の固定翼との組合わせで構成され、この中で回転翼がモータにて高速回転、具体的には1分間に数万回転という回転速度で駆動され、気体を圧縮して排気する(例えば特許公報1参照。)。 In such a vacuum pump, a typical turbo molecular pump is such that a turbo mechanism that forms the main body thereof is rotatably held in a cylindrical casing, and molecules, gases, etc. are supplied from an intake port of one side opening of the casing. This gas is sucked in, compressed, and exhausted from the exhaust port of the opening on the other side of the casing. That is, in the turbo mechanism, a rotating body arranged at the central axis of the casing is rotatably held by upper and lower bearings installed on the casing, and the rotating body is also mounted on a motor installed on the casing. Connected to be rotated at high speed. This turbo mechanism is composed of a combination of rotor blades fixed in multiple stages on the outer periphery of the rotating body and multiple stages of fixed blades fixed on the casing, in which the rotor blades are rotated at high speed by a motor. Specifically, it is driven at a rotational speed of several tens of thousands of revolutions per minute, and compresses and exhausts the gas (see, for example, Patent Publication 1).
このような従来におけるターボ分子ポンプTPの一例を示すと図5に示すとおりである。以下このターボ分子ポンプTPについてその主体であるターボ機構TKについて説明すると、回転軸3の上方部には一体的に円筒体が形成されていて、この円筒体には外周に複数段(具体的には5段)の回転翼B1〜B5(図面には最上段の回転翼B1と最下段の回転翼B5のみ符号を付しその他の符号は付記を省略している)が延設されている。この回転翼B1〜B5は軸芯方向に一定の間隔を有して配置されている。この回転軸3と回転翼B1〜B5などは一体的であり、回転体4を構成している。他方、上方に吸気口6が形成されたケーシング5の内周側からは、固定翼T1〜T5(図面には最上段の固定翼T1と最下段の固定翼T5のみ符号を付してその他の付記は省略している)が各回転翼B1〜B5と交互に設けられターボ機構が構成されている。なお、図5においてSは各固定翼T1〜T5を一定の間隔で保持するためのスペーサである。7は排気口である。
An example of such a conventional turbo molecular pump TP is as shown in FIG . The turbo mechanism TK, which is the main component of the turbo molecular pump TP, will be described below. A cylindrical body is integrally formed on the upper portion of the rotating
この回転軸3は下部ケーシング1に架設された上下の磁気軸受8A、8Rにて回転自在に保持されるとともに、モータ2と結合されている。磁気軸受8A、8Rはアキシャル方向とラジアル方向の軸受機能を有し、これらにより回転軸3を確実に軸受している。他方、モータ2の一方を構成する回転子2Mがこの回転軸3に内設され一体的に取付られている。この回転子2Mは下部ケーシング1に架設されたモータステータのコイル1Kと協働しモータ2を構成する。このモータ2にはインバータ(図示せず)から電気エネルギーが供給され、回転軸3を高速で回転駆動する。
The
そして、さらに回転体4の一部すなわち具体的には下方には円筒部4Nが一体的に形成され、しかもこの円筒部4Nの外周は機台を兼ねたケーシング5の内周に接合されたステータリング9の内周面に近接して対応している。このステータリング9の内周面にはねじ溝Nが形成されている。このねじ溝Nは下方になるにつれて溝の深さが浅く形成されている。このステータリング9と前記円筒部4Nとの組合わせによってねじ溝ポンプNPが構成されている。このねじ溝ポンプNPはドラッグポンプ(ホルベックポンプ)として機能し、粘性流領域における分子を引き込んで排気する。
Further, a cylindrical portion 4N is integrally formed at a part of the
このようなターボ分子ポンプTPは、ターボ機構TKによるターボポンプ機能とねじ溝ポンプNPによるねじ溝ポンプ機能を有機的に結合したものであり、通常ハイブリッド形ターボ分子ポンプと称されている。ターボ分子ポンプTPとしては、このようなハイブリッド形のものが排気特性が良く、よく利用されている。なお、分子ポンプとしてはターボ機構TKのみを採用するものと、上記したステータリング9と外周にねじ溝Nが形成された回転体(円筒体)4との組合わせのみからなるねじ溝ポンプNPすなわちドラッグポンプなどがある。
近年、ターボ分子ポンプは被排気室等の大型化に伴って大型化し、気体の流入側に使用されるスロットル弁(可変コンダクタンス弁)も大口径のものが使用されるようになってきている。すなわち、従来の真空ポンプたとえばターボ分子ポンプが使用される典型的な排気系は図6に示すとおりである。図6において16は被排気室のチャンバであり、17は真空計、18はスロットル弁(可変コンダクタンスバルブ)、そしてTPがターボ分子ポンプである。19は補助ポンプ、20はバルブの開度を制御する制御手段、21はマスフローコントローラである。 In recent years, turbo-molecular pumps have become larger with the size of exhausted chambers and the like, and throttle valves (variable conductance valves) used on the gas inflow side have come to have large diameters. That is, a typical exhaust system conventional vacuum pump for example a turbo molecular pump is used is as shown in FIG. In FIG. 6 , 16 is a chamber of an exhausted chamber, 17 is a vacuum gauge, 18 is a throttle valve (variable conductance valve), and TP is a turbo molecular pump. Reference numeral 19 is an auxiliary pump, 20 is a control means for controlling the opening of the valve, and 21 is a mass flow controller.
このようなターボ分子ポンプTPにおいては、このマスフローコントローラ21からの信号によってスロットル弁18は作動するが、このスロットル弁18は大形、大容量であるため開閉速度の応答性は低い。また、このスロットル弁18からパーティクルが発生するという問題がある。さらに、このスロットル弁18は高価であるという問題もある。本発明はこのスロットル弁を不要とするような排気性能を制御する機能を有し、かつ真空排気系全体のコストを低減できる真空ポンプを提供することを目的とする。
In such a turbo molecular pump TP, the throttle valve 18 is actuated by a signal from the
本発明が提供する真空ポンプは、上記課題を解決するために、真空ポンプの気体の圧縮行程における下流側からそれより上流側に気体を流通し得る(すなわち逆流させる)流通路を設けるとともに、その気体の流量を調節しうるように開度の調節できる調節弁を設けたものである。具体的にはケーシングの一方側開口部の吸気口からの気体を圧縮し他方側開口部の排気口から排気する真空ポンプにおいて、この排気口から逆方向の吸気口に向けて気体を流通させる流通路を設ける。そしてさらにこの流通路に気体の流量を調節する調節弁を設けたものである。さらに、本発明が提供する真空ポンプは、この流通路上でかつ調節弁の前後少なくとも一方にフィルタを設ける。本発明はさらに調節弁の開度を外部からの開度信号もしくは、目標圧力信号と測定圧力信号の組合せに応じて制御する機構を有する。 In order to solve the above problems, the vacuum pump provided by the present invention has a flow passage through which gas can flow (i.e., reverse flow) from the downstream side to the upstream side in the gas compression stroke of the vacuum pump. An adjustment valve capable of adjusting the opening degree is provided so that the gas flow rate can be adjusted. Specifically, in the vacuum pump that compresses the gas from the intake port of the one side opening of the casing and exhausts the gas from the exhaust port of the other side of the opening, the gas flows from the exhaust port toward the reverse intake port. Establish a road. Further, an adjustment valve for adjusting the gas flow rate is provided in the flow passage. Further, the vacuum pump provided by the present invention is provided with a filter on the flow path and at least one before and after the control valve. The present invention further includes a mechanism for controlling the opening of the control valve in accordance with an opening signal from the outside or a combination of a target pressure signal and a measured pressure signal.
したがって、排気する気体の一部を真空ポンプの下流側から上流側に戻すことにより、真空ポンプの中間の段の圧縮作用を100%発揮させ、あるいは圧縮しない状態まで変化させたりすることができる。これにより真空ポンプの圧縮性能を下げることができる。この逆流の流量を調節することにより、真空ポンプの圧縮性能を制御することができる。排気する気体をポンプの吸気口や被真空容器に直接戻すわけではないので、ポンプ内部で発生したパーティクルはポンプ内部に封じ込めることができる。またこの逆流通路上のフィルタもパーティクルの封じ込めに機能する。 Therefore, by returning a part of the exhausted gas from the downstream side to the upstream side of the vacuum pump, the compression action of the intermediate stage of the vacuum pump can be exhibited 100% or can be changed to a state where it is not compressed. Thereby, the compression performance of the vacuum pump can be lowered. The compression performance of the vacuum pump can be controlled by adjusting the flow rate of the reverse flow. Since the exhausted gas is not directly returned to the pump inlet or vacuum container, particles generated inside the pump can be contained inside the pump. The filter on the backflow path also functions to contain particles.
ターボ分子ポンプの吸気口側に取り付ける可変コンダクタンスバルブを省略でき、排気系のコスト削減が図られる。また、ターボ分子ポンプの吸気口側に取り付ける可変コンダクタンスバルブは一般に大口径で開閉応答速度が遅いが、本発明の調節弁は流路小径で小形なものとすることができ、迅速な応答が可能となる。パーティクルの封じ込めで流通路上の調節弁の作用を円滑にする。
調節弁とフィルタの設置を真空ポンプのケーシングに対して外付けの着脱可能なユニットで行うようにする場合、バルブとフィルタが詰まったとき現場にてユニットを交換することによってポンプの復旧作業を迅速に行うことができる利点も有する。
The variable conductance valve attached to the intake side of the turbo molecular pump can be omitted, and the cost of the exhaust system can be reduced. In addition, the variable conductance valve attached to the intake side of the turbo molecular pump is generally large in diameter and has a slow opening / closing response speed. However, the control valve of the present invention can be made small in size with a small flow path and can respond quickly. It becomes. The containment of particles facilitates the action of the control valve on the flow path.
If the control valve and filter are installed in an external removable unit with respect to the vacuum pump casing, the pump can be restored quickly by replacing the unit in the field when the valve and filter are clogged. There are also advantages that can be made.
本発明が提供する真空ポンプの最良の形態は、ターボ機構とねじ溝機構の組合わせを基本とする構成である。これは排気特性が良好であるためである。すなわち、円筒状のケーシングの内部には回転体が軸受により支持され、この回転体の上方部にターボ機構が配置され、下方部にはドラックポンプとしてのねじ溝ポンプが配置される。具体的には、回転体の上部はターボ機構を構成する回転翼が複数段固設されており、この回転翼と交互に配置される形で固定翼がケーシングの内周側に設けられる。他方、前記したとおり回転体の下方部にはドラッグポンプ部が構成されている。具体的には、回転体の下方位に位置する円筒部の外周面が、内周面にねじ溝が形成されたステータリングのその内周面に近接対応するよう配置されている。 The best mode of the vacuum pump provided by the present invention is a configuration based on a combination of a turbo mechanism and a thread groove mechanism. This is because the exhaust characteristics are good. That is, a rotating body is supported by a bearing inside a cylindrical casing, a turbo mechanism is disposed above the rotating body, and a thread groove pump as a drag pump is disposed below the rotating body. Specifically, a plurality of rotating blades constituting a turbo mechanism are fixed on the upper portion of the rotating body, and fixed blades are provided on the inner peripheral side of the casing so as to be alternately arranged with the rotating blades. On the other hand, as described above, the drag pump unit is configured in the lower part of the rotating body. Specifically, the outer peripheral surface of the cylindrical portion located in the lower direction of the rotating body is arranged so as to closely correspond to the inner peripheral surface of the stator ring in which a thread groove is formed on the inner peripheral surface.
本発明が提供する真空ポンプは以上の構成において、排気口に近い空間における気体を吸気口側に流通させる流通路を形成したものである。この流通路は具体的には排気口に近い空間を外部に連通すべくケーシングに形成した通路と、ケーシングの内周面とターボ機構との間隙部に形成された間隙路、そしてターボ機構を構成する固定翼を所定間隔で配置するためのスペーサに穿設された流通孔、そして前記通路の外部開口部と間隙部を連結する通路が穿設されたユニットで構成される。このユニットは理想的には真空ポンプのケーシングに対して着脱自在に取り付けられるブロック体または箱体で形成される。そしてこのユニットには、その内方の通路に上記した気体の流通する流量を調節するための調節弁が介設されている。さらにこの調節弁の前後の通路にはその少なくとも一方側にフィルタが介設されている。さらに好ましくは、調節弁またはフィルタの少なくとも一方を加熱する手段たとえばヒータが設置される。 In the above configuration, the vacuum pump provided by the present invention forms a flow passage through which gas in a space close to the exhaust port flows to the intake port side. Specifically, this flow passage constitutes a passage formed in the casing to communicate the space close to the exhaust port to the outside, a gap passage formed in the gap between the inner peripheral surface of the casing and the turbo mechanism, and a turbo mechanism The fixed wing to be arranged at a predetermined interval is formed by a unit having a flow hole formed in a spacer and a passage connecting the external opening and the gap of the passage. This unit is ideally formed of a block or box that is detachably attached to the casing of the vacuum pump. The unit is provided with an adjustment valve for adjusting the flow rate of the gas in the inner passage. Further, a filter is interposed on at least one side of the passage before and after the control valve. More preferably, means for heating at least one of the control valve and the filter, for example, a heater is provided.
図1は本発明を実施したハイブリッド形の分子ポンプの縦断面が示されている。すなわち図1において、B1〜B8(図面には最上段の回転翼B1と最下段の回転翼B8のみ符号を付しその他の符号は付記を省略している)は回転翼、T1〜T7(図面には最上段の固定翼T1と最下段の固定翼T7のみ符号を付してその他の付記は省略している)は固定翼であり、その下流側にモレキュラードラッグポンプ段が連接されている。9と10はケーシング5を固定架設した下部ケーシング1に配設されたステータリングである。ステータリング9は下部ケーシング1の上方部に固定ねじを介して架設された円筒体で内周面は3段階の内径を有し、内周面にねじ溝N1が形成されている。他方のステータリング10は下部ケーシング1の中段部に固定ねじを介して垂設された円筒体で外周面にねじ溝N2が形成されている。この外周面が回転体4の円筒部4Nに近接対応している。
FIG. 1 shows a longitudinal section of a hybrid molecular pump embodying the present invention. That is, in FIG. 1, B1 to B8 (in the drawing, only the uppermost rotor blade B1 and the lowermost rotor blade B8 are denoted by reference numerals, and the other reference numerals are omitted), and the rotor blades T1 to T7 (drawings). The uppermost stationary blade T1 and the lowermost stationary blade T7 are provided with reference numerals and other appendices are omitted), and are stationary blades, and a molecular drag pump stage is connected downstream thereof.
固定翼T1〜T7はリング状のスペーサSで挟み込まれて固定されている。このスペーサS自身も隙間なく積層され、かつスペーサSの内外間にはガス(気体)が流れないようになっている。ステータリング9と10には回転体4の円筒部4Nとの対抗面に螺旋溝が彫ってあり、排気機能を発揮し得るよう構成されている。回転翼B1〜B8は回転軸3と一体の回転体4に設けられていて、これらは磁気軸受8A、8Rに支えられている。ポンプが排気する気体は吸気口6を通ってポンプ内に入り、回転翼B1〜B8と固定翼T1〜T7で圧縮され、続いてステータリング9と円筒部4Nとの作用でさらに圧縮され、最後にはステータリング9と円筒部4Nとの作用でさらに圧縮されリング状の空間部Aを流れ、排気孔7Hを経て排気口7から排出されるよう構成されている。
The fixed blades T1 to T7 are sandwiched and fixed by a ring-shaped spacer S. The spacers S are also laminated without any gaps, and gas (gas) does not flow between the inside and outside of the spacers S. The stator rings 9 and 10 have a spiral groove carved on the surface facing the cylindrical portion 4N of the
本発明は以上の構成において、気体の圧縮機構の内方に気体を逆流させる流通路を形成したもので、その構成はつぎのとおりである。まず、下部ケーシング1には気体が流れ得る通路R1が形成されている。この通路R1はリング状の空間部Aおよび排気孔7Hに連通し、さらに両方のステータリング9、10による圧縮部にも連通している。この通路R1の他端は下部ケーシング1の外周部に開口している。この通路R1の開口部における下部ケーシング1の外周にはブロック12が着脱可能に取り付けられ、このブロック12の内方には前記通路R1に連通される通路R2が形成されている。
In the above-described configuration, the present invention forms a flow passage for allowing the gas to flow backward in the gas compression mechanism, and the configuration is as follows. First, a passage R1 through which gas can flow is formed in the
この通路R2上には気体の流量を調節する手段として開度の調節できる調節弁15が介設され、さらにその前後にフィルタ13、14が介設されている。このブロック12の通路R2の他方開口部は真空ポンプのスペーサSとケーシング5との間の間隙部空間R4に導通する通路R3に連通されている。この通路R3も下部ケーシング1上に形成されている。さらに多段に配列されているスペーサSの1個には流通孔SHが穿設されている。これら通路R1、R2、R3、そして間隙部空間R4と流通孔SHによって気体が逆流できる流通路が形成されている。
An adjustment valve 15 capable of adjusting the opening degree is provided on the passage R2 as means for adjusting the gas flow rate, and filters 13 and 14 are provided before and after the adjustment valve 15. The other opening portion of the passage R2 of the block 12 is communicated with a passage R3 that leads to a gap space R4 between the spacer S of the vacuum pump and the
一般に気体は高圧側から低圧側に流れるので、排気口側からの気体は通路R1、フィルタ13、調節弁15、通路R2、フィルタ14の順に流れ、通路R3、そして間隙部空間R4に流れ、この間隙部空間R4からスペーサSの流通孔SHを通って、上流側低圧部すなわちターボ機構TKによる排気部に至る。調節弁15の開度の調節によって、この通路R1、R2、R3等を流れる気体の流量を調節することにより、前記排気部の流通孔SH付近の圧力を変化させることができる。流通孔SH付近の圧力とポンプの吸気口6の圧力とは比例関係にあるので、ポンプの吸気口6の圧力を調節できることになる。ポンプのターボ機構TKによる圧縮機構部特に下流側のねじ溝ポンプNPの部位には、排気中の気体が凝縮してできたパーティクルなどが発生する場合があるが、フィルタ13、14が機能しこのパーティクルの逆流と調節弁15の詰まりを防止する。なお、図1において2はモータである。
Since gas generally flows from the high pressure side to the low pressure side, the gas from the exhaust port side flows in the order of the passage R1, the
ところで、この逆流のための流通路についての入口側と出口側の設置位置は、つぎの諸条件が考慮されて決定される。
(1)分子量の軽い気体たとえば水素などの逆流が少ないこと
(2)調節弁15の開閉に吸気口6の圧力が素早く反応すること
(3)調節弁15の開閉になるべくリニアに吸気口6の圧力が変化すること
(4)吸気口6の圧力の制御範囲が広く取れること
(5)ポンプ内部の圧力を低圧に保ち、回転体4の回転による気体の抵抗の増大をできる限り避けること
(6)パーティクルの逆流がないこと
これらの条件は、種々の条件により変化する場合もあり、必ずしもこの条件に限定されるというものではない。
By the way, the installation positions on the inlet side and the outlet side of the flow path for the reverse flow are determined in consideration of the following conditions.
(1) Low back flow of gas having a low molecular weight such as hydrogen (2) Pressure of
上記(1)の条件から、ポンプ圧縮機構内でも比較的に水素ガスに対する圧縮能力の低いところに、その逆流の流通路の入口と出口をなるべく接近して設置するのが望ましい。また、上記(2)の条件からは、逆流の流通路についての内容積を小さく、かつ、特に調節弁15から出口までのコンダクタンスを大きく設定するのが望ましい。さらに、上記(3)の条件からは、逆流の流通路の出口はターボ機構TKの排気部位もしくはターボ機構TKの排気部位とねじ溝ポンプNPとの間に設置するのが望まれる。また、上記(4)の条件からは、逆流の流通路の入口と出口の間隔(距離)を大きくしたほうが望まれる。そして、上記(5)の条件からは、逆流の流通路の入口はなるべく吸気口6に近い位置に設置するのが望ましく、最後に上記(6)の条件からは、逆流の流通路の出口はなるべく排気口7に近い位置に設置するのが望ましいことになる。
In view of the above condition (1), it is desirable that the inlet and outlet of the backflow channel be located as close as possible to a place where the compression capacity for hydrogen gas is relatively low even in the pump compression mechanism. Further, from the condition (2), it is desirable to set the internal volume of the backflow passage small and particularly to set the conductance from the control valve 15 to the outlet large. Further, from the above condition (3), it is desirable to install the outlet of the reverse flow passage between the exhaust part of the turbo mechanism TK or between the exhaust part of the turbo mechanism TK and the thread groove pump NP. From the condition (4), it is desirable to increase the distance (distance) between the inlet and outlet of the reverse flow passage. From the above condition (5), it is desirable to install the inlet of the reverse flow passage as close to the
以上の検討から、圧縮行程域の下流側すなわち排気口7からそれより上流側に気体が流れるすなわち逆流する流通路については、入口をねじ溝ポンプNPの部位の中間位置もしくは入口近傍の位置に設置し、出口についてはターボ機構TKの部位の中間位置に設置するのが最も効果的であると考えられる。
From the above consideration, the inlet of the flow passage where gas flows from the downstream side of the compression stroke area, that is, the upstream side from the
以上詳述した本発明による真空ポンプを使用する場合の典型的な排気系は図4に示すとおりである。図4において16はチャンバであり、17は真空計、19は補助ポンプ、21はマスフローコントローラでこれらは従来と共通である。本発明による真空ポンプすなわちターボ分子ポンプTPでは、吸気口6の側には可変コンダクタンスバルブが不要になる。代わりに調節弁15が設けられ、この開度を自動調整できる機構となっている。調節弁15の開度は、真空計17の圧力信号と、別途設定される設定圧力と比較し、チャンバ圧力が設定圧力に近付くように制御される。R2は流通路の一部を構成している通路である。
A typical exhaust system in the case of using the vacuum pump according to the present invention described in detail above is as shown in FIG. In FIG. 4, 16 is a chamber, 17 is a vacuum gauge, 19 is an auxiliary pump, 21 is a mass flow controller, and these are common. In the vacuum pump, that is, the turbo molecular pump TP according to the present invention, no variable conductance valve is required on the side of the
このような機能を有する真空ポンプ具体的には分子ポンプにおいては、従来からの分子ポンプと可能な限り多くの共通な部品を使用することが、生産上そしてコスト上からも望ましい。このような観点から本発明を効果的、機能的に発揮できるよう構成された実施例を示すと図2のとおりである。図2は流通路とブロック12の具体的な実施例を示している。12は下部ケーシング1の外周面に着脱可能に取り付けられたブロックで、このブロック12には通路R1に連接される通路R2が形成されている。このブロック12はボルト(図示せず)等で着脱可能に固定される。図2から明らかなようにこのブロック12には、ほぼコ字形の通路R2が形成され、コ字の両角部にはそれぞれ所定の容積を有する室K1、K2が形成されている。
In the vacuum pump having such a function, specifically, in the molecular pump, it is desirable from the viewpoint of production and cost to use as many common parts as possible with the conventional molecular pump. FIG. 2 shows an embodiment configured so that the present invention can be effectively and functionally demonstrated from such a viewpoint. FIG. 2 shows a specific embodiment of the flow path and block 12. A block 12 is detachably attached to the outer peripheral surface of the
一方の室K1にはフィルタ13が取り付けられている。22はこのフィルタ13の固定用のねじ環である。他方の室K2には弁枠23が螺合されている形で、その先端にフィルタ14が固定されている。弁枠23には調節弁15が弾設され通路R2の開度を調節する。弁軸24の他端側にはねじ24Nが設けられ、このねじ24Nにナット25が螺合されている。ナット25の回転により弁軸24が変位し流量調節が行われる。26は下部ケーシング1とブロック12の接合面に介在されたシール部材(リング状)で気体の外部への漏れを防止する。29は室K1の開閉板である。このブロック12を取り外したときは通路R1、R3が開口することになるが、この場合は図3に示すように閉塞板27を接合するよう取り付ける。閉塞板27の取り付けにより、通路R1、R3を閉塞でき、従来の分子ポンプと同等の使用を実現することができる。
A
本発明による真空ポンプとしての分子ポンプのメンテナンスサイクルを決める要素としては、排気気体が凝縮してできたパーティクルによるフィルタ13、14、調節弁15における詰まり状態を挙げることができる。この場合、気体の通路を加熱することで、気体が凝縮してパーティクルが発生するのを防止し、メンテナンスサイクルを延長することができる。たとえば、図2において明示したように下部ケーシング1はヒータ30に埋設されており、したがってこのヒータ30で加熱することができるが、このヒータ30の設定温度はポンプ自体の許容温度に制限されることなく、独立に設定できるので、ポンプより高い温度を設定して、パーティクルが発生するのを減少させることができる。
The factors that determine the maintenance cycle of the molecular pump as the vacuum pump according to the present invention include clogged states in the
本発明は上述したとおりターボ分子ポンプとドラッグポンプを結合させたポンプについて説明したが、特にドラッグポンプの場合、ステータリングを2個設ける例を示し、しかもこれらにねじ溝を形成する例を示した。しかし、ねじ溝は回転体の一部の円筒部の外周面または外周面に形成することもできる。また、ステータリングのケーシングに対する設置の仕方も図示例には限定されない。
また、本実施例では、磁気軸受型のターボ分子ポンプで説明したが、玉軸受形の分子ポンプでも同様の効果が期待できる。
The present invention has been described with respect to a pump in which a turbo molecular pump and a drag pump are combined as described above. In particular, in the case of a drag pump, an example in which two stator rings are provided, and an example in which screw grooves are formed in these is shown. . However, the thread groove can also be formed on the outer peripheral surface or the outer peripheral surface of a part of the cylindrical portion of the rotating body. Further, how to install the stator ring with respect to the casing is not limited to the illustrated example.
In this embodiment, the magnetic bearing type turbo molecular pump has been described. However, the same effect can be expected with a ball bearing type molecular pump.
1 下部ケーシング
1K コイル
2 モータ
2M 回転子
3 回転軸
4 回転体
4N 円筒部
5 ケーシング
6 吸気口
7 排気口
7H 排気孔
8A、8R 磁気軸受
9、10 ステータリング
12 ブロック
13、14 フィルタ
15 調節弁
16 チャンバ
17 真空計
18 スロットル弁
19 補助ポンプ
20 制御手段
21 マスフローコントローラ
22 ねじ環
23 弁枠
24 弁軸
24N ねじ
25 ナット
26 シール部材
27 閉塞板
28 ブロック
29 開閉板
30 ヒータ
A 空間部
B1〜B8 回転翼
K1、K2 室
N、N1、N2 ねじ溝
NP ねじ溝ポンプ
R1〜R3 通路
R4 間隙部空間
S スペーサ
SH 流通孔
T1〜T7 固定翼
TK ターボ機構
TP ターボ分子ポンプ
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