JP4566354B2

JP4566354B2 - 分子ポンプ

Info

Publication number: JP4566354B2
Application number: JP2000220009A
Authority: JP
Inventors: 龍夫中安; 昌司井口
Original assignee: Osaka Vacuum Ltd
Current assignee: Osaka Vacuum Ltd
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2020-07-21
Also published as: JP2002031082A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体、液晶製造装置等に用いられる分子ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体や液晶の製造装置等において、しばしば使用される複合分子ポンプは、ハウジング内にターボ分子ポンプ部とねじ溝真空ポンプ部とを順次配列して有しており、これらポンプによって凝縮性を有する気体の排気を行なっている。
【０００３】
前記凝縮性を有する気体が前記ポンプ内に凝着するのを防止するために、従来はケーシングの外周にヒーターを巻き付けて加熱を行ない、該ケーシングからの熱伝達によって内部のねじ溝真空ポンプ部のステータ等の温度を８０℃程度に昇温させるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ねじ溝真空ポンプ部のステータの温度を８０℃程度に昇温させるためには、前記ケーシングを１００℃以上に加熱する必要があり、このため、ケーシングの外側にやけど防止用のカバーを設置する必要があった。
【０００５】
又、熱伝導や熱放射による熱損失が多く、加熱効率が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明はこれらの問題点を解消し、ケーシングの外部の温度上昇が抑えられると共に加熱効率の良い加熱装置を備えた分子ポンプを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成すべく、ケーシングの一部をＳｉ−Ｆｅ合金又はＡｌ−Ｆｅ合金の高電気抵抗を有する強磁性材料からなる第１磁性体に形成すると共に該第１磁性体の内周部に交流電源と接続したコイルを巻設し、更に該コイルの内周部に軟鋼の低電気抵抗を有する強磁性材料からなる第２磁性体を設置して、これら第１磁性体と第２磁性体とが前記コイルを取り囲む構造としたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１により説明する。
【０００９】
図１は第１の実施の形態の複合分子ポンプ１の縦断面図を示し、１ａが吸気口、１ｂが排気口である。
【００１０】
複合分子ポンプ１はターボ分子ポンプ部２とねじ溝真空ポンプ部３とからなり、ターボ分子ポンプ部２は複数段の動翼段２ａと複数段の静翼段２ｂとからなる。
【００１１】
動翼段２ａはロータ４の上部に固定されており、静翼段２ｂは上部ケーシング６ａに固定されている。
【００１２】
尚、前記上部ケーシング６ａはアルミ合金等の非磁性材料からなっている。
【００１３】
前記ねじ溝真空ポンプ部３は２パス式で、前記ロータ４の下部に形成された円筒状部４ａの外側に該円筒状部４ａと僅かな間隙を存して配設された第１ステータ３ａと、前記円筒状部４ａの内側に前記円筒状部４ａと僅かな間隙を存して配設された第２ステータ３ｂとからなる。
【００１４】
即ち、本実施の形態のねじ溝真空ポンプ部３は、前記円筒状部４ａの外周に設けた第１ねじ溝４ｂと、前記第２ステータ３ｂの外周に設けた第２ねじ溝３ｃの２つのねじ溝を有している。
【００１５】
尚、前記ロータ４は回転シャフト５に固定されており、該回転シャフト５は磁気軸受７等により回動自在に支承されている。
【００１６】
前記第１ステータ３ａは軟鋼などの抵抗率が１０×１０^−８乃至２０×１０^−８Ωｍの低電気抵抗を有する強磁性材料からなり、該第１ステータ３ａが第２磁性体を形成している。
【００１７】
又、前記上部ケーシング６ａの下方で複数のブラケット６ｂ、６ｃ、６ｄ及び６ｅからなる中間ケーシング部は、Ｓｉ−Ｆｅ合金又はＡｌ−Ｆｅ合金などの高電気抵抗を有する強磁性材料からなり、これら６ｂ乃至６ｅが第１磁性体を形成している。
【００１８】
即ち、シリコン（Ｓｉ）を４．５パーセント含むＳｉ−Ｆｅ合金は６２．５×１０^−８Ωｍの抵抗率を有しており、これは軟鋼の抵抗率の３．１倍乃至６．３倍に相当する。
【００１９】
又、アルミニウム（Ａｌ）を１６パーセント含むＡｌ−Ｆｅ合金は１．４６×１０^−６Ωｍ抵抗率を有しており、これは軟鋼の抵抗率の７．３倍乃至１４．６倍に相当する。尚、これら合金のシリコン又はアルミニウムの含有量を少なくすると、これら含有量に略比例して抵抗率が減少することが知られている。
【００２０】
８はコイルで円環状に形成されており、前記第１磁性体の各ブラケット６ｂ乃至６ｅと前記第２磁性体の第１ステータ３ａとにより、該コイル８は周囲を取り囲まれている。
【００２１】
６ｆは下部ケーシングで、アルミ合金等の非磁性材料からなる。
【００２２】
前記上部ケーシング６ａと前記中間ケーシング部との間、及び前記下部ケーシング６ｆと前記中間ケーシングとの間には、それぞれ断熱材９ａ又は９ｂを介在させてケーシング相互間の熱伝達を阻むようにしている。
【００２３】
次に本実施の形態の複合分子ポンプ１の作動及び効果について説明する。
【００２４】
複合分子ポンプ１のコイル８に交流電圧を印加すると、該コイル８を取り囲む磁性体内に交番磁界が誘起され、この交番磁界によって磁性体内に渦電流を生じ、ジュール熱が発生する。
【００２５】
第２磁性体を形成する第１ステータ３ａは低電気抵抗であるため、流れる渦電流量が大となり、発熱量も大となる。一方、第１磁性体を形成する各ブラケット６ｂ乃至６ｅは高電気抵抗であるため、第１磁性体側の発熱量は第２磁性体側よりも少なくなる。
【００２６】
このようにして、昇温の必要な第１ステータ３ａをブラケット６ｂ、６ｃ、６ｄ及び６ｅからなる中間ケーシング部よりも高温に昇温させて、凝縮性を有する気体がねじ溝真空ポンプ部３に凝着するのを防止することができる。
【００２７】
又、コイル８を第１磁性体と第２磁性体とで取り囲んで磁路を形成したので、漏洩磁束損失が少なく、少ない消費電力で効率的にねじ溝真空ポンプ部の加熱を行なえる。
【００２８】
尚、前記中間ケーシング部を複数のブラケット６ｂ乃至６ｅに分割したのは分子ポンプの分解組立て上の便宜を図ったものであり、分割箇所は本実施例と異なってもよい。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態を図２により説明する。
【００３０】
図２は第２の実施の形態の複合分子ポンプ１０の縦断面図を示し、アルミ合金等の非磁性の材料からなるケーシング１１の外周部に円環状のコイル８を巻設し、該ケーシング１１の内周部の前記コイル８と相対する位置に低電気抵抗を有する強磁性材料からなる第１ステータ３ａを配置している。
【００３１】
即ち、前記第１の実施の形態における第１磁性体を排除して、第２磁性体だけを有する構造とした。
【００３２】
本実施の形態もコイル８に交流電圧を印加することにより、第１ステータ３ａを加熱して凝着防止を行なう。
【００３３】
本実施の形態は、前記第１の実施の形態よりも漏洩磁束損失は増大するが、分子ポンプの製造コストを低減することができる。
【００３４】
尚、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態において、これら分子ポンプ１及び１０は複合分子ポンプであるとしたが、これらはターボ分子ポンプ部を有しないねじ溝真空ポンプのみからなるものであってもよい。
【００３５】
【発明の効果】
このように本発明によれば、分子ポンプのケーシングの外周温度を余り上昇させないで、ねじ溝真空ポンプ部の温度を上昇させてガスの凝着の防止を図ることができると共に、加熱のための消費電力を少なくできる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分子ポンプの第１の実施の形態の縦断面図である。
【図２】本発明の分子ポンプの第２の実施の形態の縦断面図である。
【符号の説明】
１、１０分子ポンプ
３ねじ溝真空ポンプ部
３ａ第２磁性体（ステータ）
６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ第１磁性体（ブラケット）
８コイル
９ａ、９ｂ断熱材

Claims

ケーシングの一部をＳｉ−Ｆｅ合金又はＡｌ−Ｆｅ合金の高電気抵抗を有する強磁性材料からなる第１磁性体に形成すると共に該第１磁性体の内周部に交流電源と接続したコイルを巻設し、更に該コイルの内周部に軟鋼の低電気抵抗を有する強磁性材料からなる第２磁性体を設置して、これら第１磁性体と第２磁性体とが前記コイルを取り囲む構造としたことを特徴とする分子ポンプ。
前記第２磁性体を分子ポンプのねじ溝真空ポンプ部のステータに形成したことを特徴とする請求項１に記載の分子ポンプ。
前記ケーシングの前記第１磁性体の上下両端部に断熱材を配設したことを特徴とする請求項１に記載の分子ポンプ。