JP4671624B2 - Vacuum pump - Google Patents

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    • F04D29/701Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps

Description

本発明は、例えば、表面分析装置や微細加工装置等で用いられる真空装置の真空排気処理を行う真空ポンプに関する。   The present invention relates to a vacuum pump that performs evacuation processing of a vacuum device used in, for example, a surface analysis device, a fine processing device, or the like.

例えば、真空ポンプを用いて排気処理を行い、内部が真空に保たれるような真空装置には、半導体製造装置用のチャンバ、電子顕微鏡の測定室、表面分析装置、微細加工装置などがある。
また、各種ある真空ポンプのうち、高真空の環境を実現するために多用されるものに、ターボ分子ポンプがある。
ターボ分子ポンプは、吸気口および排気口を有するケーシングの内部でロータが高速回転するように構成されている。ケーシングの内周面には、固定翼が多段に配設されており、一方、ロータには回転翼が放射状にかつ多段に配設されている。ロータが高速回転すると、回転翼と固定翼との作用により気体が吸気口から吸引され、排気口から排出されるようになっている。
For example, vacuum devices that perform evacuation using a vacuum pump and keep the inside in a vacuum include a chamber for a semiconductor manufacturing device, a measurement chamber of an electron microscope, a surface analysis device, a fine processing device, and the like.
Among various vacuum pumps, a turbo molecular pump is often used to realize a high vacuum environment.
The turbo molecular pump is configured such that the rotor rotates at high speed inside a casing having an intake port and an exhaust port. On the inner peripheral surface of the casing, fixed blades are arranged in multiple stages, while on the rotor, rotary blades are arranged radially and in multiple stages. When the rotor rotates at high speed, gas is sucked from the intake port and discharged from the exhaust port by the action of the rotary blade and the fixed blade.

ターボ分子ポンプは、タービンを高速回転させて排気処理を行っているため、気体分子の衝突熱や、モータから発生する熱などにより加熱されて高温状態となる場合がある。
そして、この真空ポンプの放射熱の影響により真空装置側に支障を来してしまうおそれがある。
例えば表面分析装置や微細加工装置は、真空ポンプの放射熱によって加熱されると、測定精度や加工精度の誤差が大きくなってしまうなどの不具合が生じるおそれがある。そのため、このような装置において、より精密な加工やより精度の高い測定を実現させることが困難であった。
そこで、従来下記の特許文献をはじめ、真空ポンプの放射熱による影響を低減させるために、真空ポンプからの熱の伝播(伝導)を抑制し、真空装置側における過熱を防止する技術が提案されている。
Since the turbo molecular pump performs exhaust processing by rotating the turbine at a high speed, the turbo molecular pump may be heated by a collision heat of gas molecules or heat generated from a motor to be in a high temperature state.
And there exists a possibility of causing trouble in the vacuum apparatus side by the influence of the radiant heat of this vacuum pump.
For example, when a surface analysis device or a microfabrication device is heated by the radiant heat of a vacuum pump, there is a risk that problems such as an error in measurement accuracy and processing accuracy increase. For this reason, it has been difficult to realize more precise processing and more accurate measurement in such an apparatus.
Therefore, in order to reduce the influence of the radiant heat of the vacuum pump, including the following patent documents, techniques for suppressing the heat propagation (conduction) from the vacuum pump and preventing overheating on the vacuum device side have been proposed. Yes.

特開2002−227765公報JP 2002-227765 A

特許文献1には、真空ポンプと真空装置とを、熱伝導率の高い部材(配管)を介して接合し、この部材を水冷や空冷などの冷却方法を用いて冷却することによって、真空装置への熱の伝播を抑制する技術が開示されている。   In Patent Document 1, a vacuum pump and a vacuum device are joined via a member (piping) having a high thermal conductivity, and this member is cooled using a cooling method such as water cooling or air cooling, thereby obtaining a vacuum device. A technique for suppressing the propagation of heat is disclosed.

しかしながら、特許文献1で提案されているような熱対策を施す場合には、専用の冷却用の配管や冷却システム等が必要となるだけでなく、これらの部材を配置するスペースを確保しなければならない。
そこで、本発明は、真空装置側へ伝播する真空ポンプの放射熱を簡単な構成で効率的に低減させることができる真空ポンプを提供することを目的とする。
However, when taking measures against heat as proposed in Patent Document 1, not only a dedicated cooling pipe or cooling system is required, but also a space for arranging these members must be secured. Don't be.
Then, an object of this invention is to provide the vacuum pump which can reduce efficiently the radiant heat of the vacuum pump which propagates to the vacuum apparatus side with a simple structure.

請求項1記載の発明では、吸気口と排気口が形成されたケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、前記吸気口を介して真空装置から吸気した気体を前記排気口へ移送する気体移送機構と、前記気体移送機構より上流に配置され、前記真空装置と対向する面よりも前記気体移送機構と対向する面の放射率が大きく形成され、前記気体移送機構からの熱を吸収し前記真空装置へ放射される熱を低減する遮熱プレートと、前記遮熱プレートを固定する固定手段と、を備えることにより前記目的を達成する。
In the first aspect of the present invention, a casing in which an air inlet and an air outlet are formed, and a gas transfer mechanism that is provided in the casing and transfers gas sucked from a vacuum apparatus through the air inlet to the air outlet. The emissivity of the surface facing the gas transfer mechanism is larger than the surface facing the vacuum device, arranged upstream from the gas transfer mechanism, and absorbs heat from the gas transfer mechanism to the vacuum device. The object is achieved by including a heat shield plate for reducing the radiated heat and a fixing means for fixing the heat shield plate.

請求項1記載の発明の遮熱プレートは、例えば、真空装置と対向する面(真空装置から排気される気体の流れからみた場合の上流方向と対向する面)に放射率が小さい表面処理がほどこされていることが好ましい。この場合における表面処理としては、例えば、放射率が0.1以下となるような、電解研磨処理、金メッキ処理、アルミメッキ処理等であることが好ましい。
請求項1記載の発明の遮熱プレートは、例えば、気体移送機構と対向する面(真空装置から排気される気体の流れからみた場合の下流方向と対向する面、あるいは、真空ポンプの排気口方向と対向する面)に放射率が大きい表面処理がほどこされていることが好ましい。この場合における表面処理としては、例えば、放射率が0.8以上となるような、アルマイトコーティング処理、セラミックコーティング処理等であることが好ましい。
The heat shield plate according to the first aspect of the invention has a surface treatment with a low emissivity on, for example, a surface facing the vacuum device (a surface facing the upstream direction when viewed from the flow of gas exhausted from the vacuum device). It is preferable that In this case, the surface treatment is preferably, for example, an electropolishing treatment, a gold plating treatment, an aluminum plating treatment or the like so that the emissivity is 0.1 or less.
The heat shield plate of the invention according to claim 1 is, for example, a surface facing the gas transfer mechanism (a surface facing the downstream direction when viewed from the flow of gas exhausted from the vacuum apparatus, or the direction of the exhaust port of the vacuum pump) It is preferable that a surface treatment having a high emissivity is applied to the surface facing the surface. In this case, the surface treatment is preferably, for example, an alumite coating treatment or a ceramic coating treatment such that the emissivity is 0.8 or more.

請求項1記載の発明の固定手段は、例えば、熱伝導率の高い部材で形成された部材であることが好ましい。また、この固定手段は、例えば、遮熱プレートと一体形成されていることが好ましい。
請求項1記載の発明の遮熱プレートは、例えば、気体移送機構の近傍に配設されていることが好ましい。
The fixing means according to the first aspect of the present invention is preferably a member formed of a member having high thermal conductivity, for example. Moreover, it is preferable that this fixing means is integrally formed with the heat shield plate, for example.
The heat shield plate according to the first aspect of the present invention is preferably disposed, for example, in the vicinity of the gas transfer mechanism.

請求項記載の発明では、吸気口と排気口が形成されたケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、前記吸気口を介して真空装置から吸気した気体を前記排気口へ移送する気体移送機構と、前記気体移送機構より上流に配置され、前記真空装置と対向する面よりも前記気体移送機構と対向する面の放射率が大きく形成された遮熱プレートと、前記遮熱プレートを固定する固定手段と、を備え、前記気体移送機構は、回転軸と前記回転軸に固定されているロータとからなるロータ部と、前記ロータ部の外周面から放射状に配設されたロータ翼とを有し、前記遮熱プレートは、前記気体移送機構側に投影される領域が、前記ロータ部の前記吸気口と対面する領域とほぼ等しいことにより前記目的を達成する。
請求項記載の発明では、遮熱プレートは、例えば、回転翼が吸気口側に投影される領域と、遮熱プレートが吸気口側に投影される領域とは重複しないように配置されていることが好ましい。即ち、遮熱プレートは、例えば、遮熱プレートが吸気口側に投影される領域と、ロータ部の吸気口側端面領域が吸気口側に投影される領域と、が重複するように配置されていることが好ましい。
According to a second aspect of the present invention, a casing having an air inlet and an air outlet, a gas transfer mechanism that is provided in the casing and transfers gas sucked from a vacuum apparatus through the air inlet to the air outlet. A heat shield plate disposed upstream of the gas transfer mechanism and having a greater emissivity of a surface facing the gas transfer mechanism than a surface facing the vacuum device, and a fixing means for fixing the heat shield plate And the gas transfer mechanism has a rotor part composed of a rotating shaft and a rotor fixed to the rotating shaft, and rotor blades arranged radially from the outer peripheral surface of the rotor part, The heat shield plate achieves the object by having a region projected on the gas transfer mechanism side substantially equal to a region facing the air inlet of the rotor portion.
In the invention according to claim 2 , for example, the heat shield plate is arranged so that the region where the rotor blades are projected on the intake port side and the region where the heat shield plate is projected on the intake port side do not overlap. It is preferable. That is, the heat shield plate is disposed so that, for example, an area where the heat shield plate is projected on the inlet side and an area where the inlet side surface area of the rotor portion is projected on the inlet side overlap. Preferably it is.

請求項載の発明では、請求項記載の発明において、最も上流側に位置する前記ロータ翼は、前記真空装置と対向する面の放射率が他の面の放射率よりも小さく形成されている。
請求項記載の発明において最も上流側に位置する前記ロータ翼は、例えば、前記真空装置と対向する領域に放射率が小さい表面処理が施されていることが好ましい。この場合における放射率が小さい表面処理としては、例えば、放射率が0.1以下となるような、電解研磨処理、金メッキ処理、アルミメッキ処理等であることが好ましい。
In the invention of claim 3, in the invention of claim 2 , the rotor blade located on the most upstream side is formed such that the emissivity of the surface facing the vacuum device is smaller than the emissivity of the other surfaces. Yes.
In the invention according to claim 3, it is preferable that the rotor blade located on the most upstream side is subjected to a surface treatment with a low emissivity, for example, in a region facing the vacuum device. In this case, the surface treatment with a low emissivity is preferably, for example, an electrolytic polishing treatment, a gold plating treatment, an aluminum plating treatment or the like so that the emissivity is 0.1 or less.

請求項記載の発明では、請求項1から請求項3のうち何れか1の請求項に記載の発明において、前記遮熱プレートを冷却する冷却機構を備える。
請求項記載の発明における冷却機構は、例えば、冷却管内を流れる熱媒体である冷却材に熱を吸収させる水冷(液冷)方式を用いることが好ましい。
According to a fourth aspect of the invention, there is provided the cooling mechanism according to any one of the first to third aspects, wherein the cooling plate is cooled.
The cooling mechanism in the invention of claim 4 preferably uses, for example, a water cooling (liquid cooling) system in which heat is absorbed by a coolant that is a heat medium flowing in the cooling pipe.

請求項5記載の発明では、請求項1から請求項4のうち何れか1の請求項に記載の発明において、前記遮熱プレートは、前記気体移送機構と対向する面に、凹状に湾曲した面が形成されている。
請求項5記載の発明における凹状に湾曲した面は、例えば、真空ポンプの回転軸を対称軸としロータ部の上面より下流に焦点が設けられている放物曲面であることが好ましい。
請求項5記載の発明における凹状に湾曲した面は、例えば、多段に設けられていることが好ましい。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat shield plate has a concave curved surface on a surface facing the gas transfer mechanism. Is formed.
The concavely curved surface in the invention described in claim 5 is preferably, for example, a parabolic curved surface in which the rotation axis of the vacuum pump is an axis of symmetry and the focal point is provided downstream from the upper surface of the rotor portion.
The concavely curved surface in the invention of claim 5 is preferably provided in multiple stages, for example.

本発明によれば、真空ポンプから放射されて真空装置へ伝播する熱の量を低減させることができる。   According to the present invention, the amount of heat radiated from a vacuum pump and propagated to a vacuum device can be reduced.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図1〜図3を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、真空ポンプの一例としてターボ分子ポンプを用いて説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る放射熱低減構造を備えたターボ分子ポンプ1の概略構成を示した図である。なお、図1は、ターボ分子ポンプ1の軸線方向の断面図を示している。
また、図1には、ターボ分子ポンプ1に接続された真空室30の一部も示している。
ここで、ターボ分子ポンプ1に接続された真空室30について説明する。
真空室30は、例えば、表面分析装置や微細加工装置のチャンバ等として用いられる真空装置を形成している。
真空室30は、真空室壁31によって構成され、ターボ分子ポンプ1との接続ポートを有する真空容器である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In this embodiment, a turbo molecular pump is used as an example of a vacuum pump.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a turbo molecular pump 1 having a radiant heat reduction structure according to the first embodiment. 1 shows a cross-sectional view of the turbo molecular pump 1 in the axial direction.
FIG. 1 also shows a part of the vacuum chamber 30 connected to the turbo molecular pump 1.
Here, the vacuum chamber 30 connected to the turbo molecular pump 1 will be described.
The vacuum chamber 30 forms, for example, a vacuum device used as a chamber of a surface analysis device or a fine processing device.
The vacuum chamber 30 is a vacuum vessel that includes a vacuum chamber wall 31 and has a connection port with the turbo molecular pump 1.

以下に、ターボ分子ポンプ1の構成について説明する。
ターボ分子ポンプ1は、真空室30の排気処理を行うための真空ポンプである。このターボ分子ポンプ1は、ターボ分子ポンプ部とねじ溝式ポンプ部を備えた、いわゆる複合翼タイプの分子ポンプである。
ターボ分子ポンプ1の外装体を形成するケーシング2は、略円筒状の形状をしており、ケーシング2の下部(排気口6側)に設けられたベース3と共にターボ分子ポンプ1の筐体を構成している。そして、この筐体の内部には、ターボ分子ポンプ1に排気機能を発揮させる構造物、即ち、気体移送機構が収納されている。
この気体移送機構は、大きく分けて回転自在に軸支された回転部と筐体に対して固定された固定部から構成されている。
Below, the structure of the turbo-molecular pump 1 is demonstrated.
The turbo molecular pump 1 is a vacuum pump for exhausting the vacuum chamber 30. The turbo molecular pump 1 is a so-called composite wing type molecular pump including a turbo molecular pump part and a thread groove type pump part.
A casing 2 that forms an exterior body of the turbo molecular pump 1 has a substantially cylindrical shape, and constitutes a casing of the turbo molecular pump 1 together with a base 3 provided at a lower portion (exhaust port 6 side) of the casing 2. is doing. A structure that allows the turbo molecular pump 1 to perform an exhaust function, that is, a gas transfer mechanism is housed inside the housing.
This gas transfer mechanism is roughly composed of a rotating portion that is rotatably supported and a fixed portion that is fixed to the casing.

ケーシング2の端部には、当該ターボ分子ポンプ1へ気体を導入するための吸気口4が形成されている。また、ケーシング2の吸気口4側の端面には、外周側へ張り出したフランジ部5が形成されている。ターボ分子ポンプ1と真空室壁31とは、フランジ部5を介してボルト等の締結部材を用いて固定することによって結合されている。
また、ベース3には、当該ターボ分子ポンプ1から気体を排気するための排気口6が形成されている。
An inlet 4 for introducing gas into the turbo molecular pump 1 is formed at the end of the casing 2. A flange portion 5 is formed on the end surface of the casing 2 on the intake port 4 side so as to project to the outer peripheral side. The turbo molecular pump 1 and the vacuum chamber wall 31 are coupled to each other by being fixed using a fastening member such as a bolt through the flange portion 5.
The base 3 is formed with an exhaust port 6 for exhausting gas from the turbo molecular pump 1.

回転部は、回転軸であるシャフト7、このシャフト7に配設されたロータ8、ロータ8に設けられた回転翼9、排気口6側(ねじ溝式ポンプ部)に設けられたステータコラム10などから構成されている。なお、シャフト7及びロータ8によってロータ部が構成されている。
回転翼9は、シャフト7の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してシャフト7から放射状に伸びたブレードからなる。
また、ステータコラム10は、ロータ8の回転軸線と同心の円筒形状をした円筒部材からなる。
The rotating portion includes a shaft 7 that is a rotating shaft, a rotor 8 disposed on the shaft 7, a rotor blade 9 provided on the rotor 8, and a stator column 10 provided on the exhaust port 6 side (screw groove type pump portion). Etc. The shaft 7 and the rotor 8 constitute a rotor part.
The rotary blade 9 is composed of blades extending radially from the shaft 7 at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the shaft 7.
The stator column 10 is made of a cylindrical member having a cylindrical shape concentric with the rotation axis of the rotor 8.

シャフト7の軸線方向中程には、シャフト7を高速回転させるためのモータ部11が設けられている。
さらに、シャフト7のモータ部11に対して吸気口4側、および排気口6側には、シャフト7をラジアル方向(径方向)に軸支するための径方向磁気軸受装置12、13、シャフト7の下端には、シャフト7を軸線方向(アキシャル方向)に軸支するための軸方向磁気軸受装置14が設けられている。
A motor part 11 for rotating the shaft 7 at a high speed is provided in the middle of the shaft 7 in the axial direction.
Further, on the intake port 4 side and the exhaust port 6 side with respect to the motor part 11 of the shaft 7, radial magnetic bearing devices 12 and 13 for supporting the shaft 7 in the radial direction (radial direction), the shaft 7. An axial magnetic bearing device 14 for supporting the shaft 7 in the axial direction (axial direction) is provided at the lower end of the shaft.

筐体の内周側には、固定部が形成されている。この固定部は、吸気口4側(ターボ分子ポンプ部)に設けられた固定翼15と、ケーシング2の内周面に設けられたねじ溝スペーサ16などから構成されている。
固定翼15は、シャフト7の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して筐体の内周面からシャフト7に向かって伸びたブレードから構成されている。
各段の固定翼15は、円筒形状をしたスペーサ17により互いに隔てられている。
ターボ分子ポンプ部では、固定翼15が軸線方向に、回転翼9と互い違いに複数段形成されている。
A fixing portion is formed on the inner peripheral side of the housing. The fixed portion includes a fixed blade 15 provided on the intake port 4 side (turbo molecular pump portion), a thread groove spacer 16 provided on the inner peripheral surface of the casing 2, and the like.
The fixed wing 15 is composed of a blade that is inclined by a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the shaft 7 and extends from the inner peripheral surface of the housing toward the shaft 7.
The fixed wings 15 of each stage are separated from each other by a cylindrical spacer 17.
In the turbo molecular pump section, the fixed blades 15 are formed in a plurality of stages alternately with the rotor blades 9 in the axial direction.

ねじ溝スペーサ16には、ステータコラム10との対向面にらせん溝が形成されている。ねじ溝スペーサ16は、所定のクリアランス(間隙)を隔ててステータコラム10の外周面に対面するようになっている。ねじ溝スペーサ16に形成されたらせん溝の方向は、らせん溝内をロータ8の回転方向にガスが輸送された場合、排気口6に向かう方向である。
また、らせん溝の深さは、排気口6に近づくにつれ浅くなるようになっており、らせん溝を輸送されるガスは排気口6に近づくにつれて圧縮されるようになっている。
このように構成されたターボ分子ポンプ1により、真空室30内の真空排気処理を行うようになっている。
The thread groove spacer 16 is formed with a spiral groove on the surface facing the stator column 10. The thread groove spacer 16 faces the outer peripheral surface of the stator column 10 with a predetermined clearance (gap) therebetween. The direction of the spiral groove formed in the thread groove spacer 16 is a direction toward the exhaust port 6 when gas is transported in the spiral groove in the rotational direction of the rotor 8.
In addition, the depth of the spiral groove becomes shallower as it approaches the exhaust port 6, and the gas transported through the spiral groove is compressed as it approaches the exhaust port 6.
The turbo molecular pump 1 configured as described above performs evacuation processing in the vacuum chamber 30.

このように構成されているターボ分子ポンプ1は、回転部を高速回転させて排気処理を行っているため、気体(ガス)分子の衝突熱や、モータ部11から発生する熱などにより加熱されて高温状態となる場合がある。
そして、ターボ分子ポンプ1の放射熱が吸気口4を介して真空室30へ伝わり、真空室30内部が高温状態となると、真空室30で扱われている装置や試料等に影響を与えてしまうおそれがある。
そこで、第1実施形態におけるターボ分子ポンプ1には、真空室30が受ける放射熱の影響を低減させるための放射熱低減構造が設けられている。この放射熱低減構造は、気体移送機構の上流(吸気口4側)に設けられている。
Since the turbo molecular pump 1 configured in this manner performs exhaust processing by rotating the rotating part at a high speed, the turbo molecular pump 1 is heated by collision heat of gas (gas) molecules or heat generated from the motor part 11. May be in a high temperature state.
When the radiant heat of the turbo molecular pump 1 is transmitted to the vacuum chamber 30 through the intake port 4 and the inside of the vacuum chamber 30 is in a high temperature state, the apparatus, sample, etc. handled in the vacuum chamber 30 are affected. There is a fear.
Therefore, the turbo molecular pump 1 according to the first embodiment is provided with a radiant heat reduction structure for reducing the influence of the radiant heat received by the vacuum chamber 30. This radiant heat reduction structure is provided upstream (intake port 4 side) of the gas transfer mechanism.

次に、ターボ分子ポンプ1に設けられている放射熱低減構造について説明する。
放射熱低減構造は、大別すると、遮熱機構と冷却機構とから構成されている。はじめに、図1および図2を参照しながら遮熱機構について説明する。
図2は、第1実施形態に係る遮熱機構の概略構成を示した図である。なお、図2では、遮熱機構を吸気口4側からみた平面図で示している。
ところで、すべての物体は、絶対温度が零度でない限り電磁波の形で熱エネルギーを放射している。
従って、高温部から放射されて真空室30へ到達する電磁波を低減させることによって、ターボ分子ポンプ1の熱放射が真空室30へ与える影響を低減させることができる。
そこで、第1実施形態に係る遮熱機構では、ターボ分子ポンプ1の高温部から放射される電磁波を吸収しやすく、かつ、真空室30側へ放射されにくい構造としている。
Next, the radiant heat reduction structure provided in the turbo molecular pump 1 will be described.
The radiant heat reduction structure is roughly composed of a heat shield mechanism and a cooling mechanism. First, the heat shield mechanism will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the heat shield mechanism according to the first embodiment. In FIG. 2, the heat shield mechanism is shown in a plan view as viewed from the intake port 4 side.
By the way, all objects emit heat energy in the form of electromagnetic waves unless the absolute temperature is zero.
Therefore, by reducing the electromagnetic waves radiated from the high temperature part and reaching the vacuum chamber 30, it is possible to reduce the influence of the thermal radiation of the turbo molecular pump 1 on the vacuum chamber 30.
Therefore, the heat shield mechanism according to the first embodiment has a structure in which electromagnetic waves radiated from the high temperature portion of the turbo molecular pump 1 are easily absorbed and are not easily radiated to the vacuum chamber 30 side.

第1実施形態に係る遮熱機構は、遮熱プレート18、支持部19および最上段スペーサ17aから構成されている。
遮熱プレート18は、円盤(円板)状の部材であり、ターボ分子ポンプ1から真空室30へ放射される熱を遮るための邪魔板(バッフルプレート)として機能する。
放射熱は、面に垂直な方向への放射が最も強く、シャフト7の軸線に垂直な平面に対して傾斜しているブレード(回転翼9、固定翼15)からの放射熱の影響はそれほど大きいものではない。
つまり、ロータ8の吸気口4側端面から垂直方向へ、即ち真空室30方向へ放射される放射熱の影響が最も強くなる。
そのため、遮熱プレート18は、ロータ8の吸気口4側端面から垂直方向に放射される熱(電磁波)を垂直方向から吸収するように配置されている。
また、遮熱プレート18は、回転翼9の近傍に配置されている。回転翼9の近傍に配置することにより、遮熱プレート18の外周端部から回り込むような熱の放射を低減することができる。
The heat shield mechanism according to the first embodiment includes a heat shield plate 18, a support portion 19, and an uppermost spacer 17a.
The heat shield plate 18 is a disk (disk) member and functions as a baffle plate (baffle plate) for blocking heat radiated from the turbo molecular pump 1 to the vacuum chamber 30.
Radiant heat has the strongest radiation in the direction perpendicular to the surface, and the influence of radiation heat from the blades (rotary blades 9 and fixed blades 15) inclined with respect to the plane perpendicular to the axis of the shaft 7 is so great. It is not a thing.
That is, the influence of the radiant heat radiated in the vertical direction from the end face on the intake port 4 side of the rotor 8, that is, toward the vacuum chamber 30 is the strongest.
Therefore, the heat shield plate 18 is disposed so as to absorb heat (electromagnetic waves) radiated in the vertical direction from the end surface on the intake port 4 side of the rotor 8 from the vertical direction.
The heat shield plate 18 is disposed in the vicinity of the rotary blade 9. By disposing in the vicinity of the rotary blade 9, it is possible to reduce heat radiation that wraps around from the outer peripheral end of the heat shield plate 18.

なお、遮熱プレート18の大きさ(径)は、排気性能への影響を最小限にとどめるために、ロータ8の吸気口4側端面領域と等しくなっている。即ち、気体移送路が形成される領域(回転翼9および固定翼15が配設されている領域)の吸気口4側に投影される領域と、遮熱プレート18が吸気口4側に投影される領域とは重複しないようになっている。
言い換えると、遮熱プレート18は、遮熱プレート18が吸気口4側に投影される領域と、ロータ8の吸気口4側端面領域が吸気口4側に投影される領域と、が重複するように配置されている。
このように、遮熱プレート18を、ロータ8の円筒部分(回転翼9が配設領域を除いた部分)の上部のみ、即ち、気体移送機構の作用により移送される気体の排気抵抗を増大させる領域に及ばないように配置することにより、遮熱プレート18を設けたことに起因するターボ分子ポンプ1の排気性能の低下を抑制することができる。
The size (diameter) of the heat shield plate 18 is equal to the end surface area on the intake port 4 side of the rotor 8 in order to minimize the influence on the exhaust performance. That is, the region projected on the intake port 4 side of the region where the gas transfer path is formed (the region where the rotary blade 9 and the fixed blade 15 are disposed) and the heat shield plate 18 are projected on the intake port 4 side. So that it does not overlap with other areas.
In other words, in the heat shield plate 18, the region where the heat shield plate 18 is projected on the intake port 4 side and the region where the end surface region on the intake port 4 side of the rotor 8 is projected on the intake port 4 side overlap. Is arranged.
In this way, the heat shield plate 18 increases only the upper portion of the cylindrical portion of the rotor 8 (the portion excluding the region where the rotor blades 9 are disposed), that is, the exhaust resistance of the gas transferred by the action of the gas transfer mechanism. By arranging so as not to reach the region, it is possible to suppress a decrease in the exhaust performance of the turbo molecular pump 1 due to the provision of the heat shield plate 18.

また、遮熱プレート18の両表面には、それぞれ異なる表面処理が施されている。
遮熱プレート18の下流側面(排気口6側の面)、即ち、回転翼9や固定翼15等から構成される気体移送機構に対向する面には、放射率が高い表面処理が施されている。
なお、放射率とは、熱エネルギー(電磁波)の吸収率を示し、放射率が高いほど熱の吸収率が高く、放射率が低いほど熱の吸収率が低いことを示している。
遮熱プレート18の下流側面に施されている放射率が高い表面処理としては、例えば、放射率が0.8以上となるような、アルマイトコーティング処理、セラミックコーティング処理等がある。
このように、遮熱プレート18の下流側面に放射率が高い表面処理を施すことによって、遮熱プレート18における、ロータ8等から放射される熱の吸収率を向上させることができる。即ち、遮熱プレート18においてより多くの熱を吸収させることができるため、真空室30側へ放射される熱の量を低減させることができる。
Further, different surface treatments are applied to both surfaces of the heat shield plate 18.
The downstream side surface of the heat shield plate 18 (the surface on the exhaust port 6 side), that is, the surface facing the gas transfer mechanism composed of the rotary blade 9 and the fixed blade 15 is subjected to a surface treatment with high emissivity. Yes.
The emissivity indicates the absorptance of thermal energy (electromagnetic wave), and the higher the emissivity, the higher the absorptance of heat, and the lower the emissivity, the lower the absorptance of heat.
Examples of the surface treatment having a high emissivity applied to the downstream side surface of the heat shield plate 18 include an alumite coating process and a ceramic coating process in which the emissivity is 0.8 or more.
In this way, by performing a surface treatment with a high emissivity on the downstream side surface of the heat shield plate 18, the absorption rate of heat radiated from the rotor 8 or the like in the heat shield plate 18 can be improved. That is, since more heat can be absorbed in the heat shield plate 18, the amount of heat radiated to the vacuum chamber 30 side can be reduced.

一方、遮熱プレート18の上流側面、即ち、真空室30と対向する面には、放射率が低い表面処理が施されている。
遮熱プレート18の上流側面に施されている放射率が低い表面処理としては、例えば、放射率が0.1以下となるような、電解研磨処理、金メッキ処理、アルミメッキ処理等がある。
なお、電解研磨処理とは、金属製の研磨対象物を電極の+(プラス)極にして電解液を介して直流電流を流し、金属表面を溶解させることにより研磨効果を得る方法である。
このように、遮熱プレート18の上流側面に放射率が低い表面処理を施すことによって、遮熱プレート18から真空室30側へ放射される熱の量を低減させることができる。即ち、遮熱プレート18で吸収された後、真空室30側へ再び放射される熱の量を低減させることができる。
On the other hand, the upstream side surface of the heat shield plate 18, that is, the surface facing the vacuum chamber 30 is subjected to surface treatment with low emissivity.
Examples of the surface treatment with low emissivity applied to the upstream side surface of the heat shield plate 18 include electropolishing, gold plating, and aluminum plating so that the emissivity is 0.1 or less.
The electrolytic polishing treatment is a method for obtaining a polishing effect by causing a metal polishing object to be a + (plus) electrode of an electrode and passing a direct current through the electrolytic solution to dissolve the metal surface.
In this way, by performing a surface treatment with a low emissivity on the upstream side surface of the heat shield plate 18, the amount of heat radiated from the heat shield plate 18 to the vacuum chamber 30 side can be reduced. That is, the amount of heat radiated to the vacuum chamber 30 side after being absorbed by the heat shield plate 18 can be reduced.

支持部19は、遮熱プレート18を支持するための部材であり、遮熱プレート18から90度間隔で半径方向に延びる4つの帯状の部材から構成されている。
また、支持部19は、支持部材としての機能だけでなく、遮熱プレート18の熱をターボ分子ポンプ1の筐体(ケーシング2)へ導き、そこからターボ分子ポンプ1の外部へ放熱させるための熱の伝導経路の機能を兼ねている。
支持部19は、ターボ分子ポンプ1における排気性能の低下を抑えるために、細い帯状の部材で構成されている。
なお、支持部19は、熱の伝導率を向上させるために、熱伝導率の高い部材によって形成するようにしてもよい。熱伝導率の高い部材としては、例えば、カーボンファイバー等を用いるようにする。
The support portion 19 is a member for supporting the heat shield plate 18 and is composed of four belt-like members extending in the radial direction from the heat shield plate 18 at intervals of 90 degrees.
Further, the support portion 19 not only functions as a support member, but also guides the heat of the heat shield plate 18 to the casing (casing 2) of the turbo molecular pump 1 and dissipates it from the turbo molecular pump 1 to the outside. It also functions as a heat conduction path.
The support portion 19 is formed of a thin band-like member in order to suppress a decrease in exhaust performance in the turbo molecular pump 1.
Note that the support portion 19 may be formed of a member having high thermal conductivity in order to improve thermal conductivity. For example, carbon fiber or the like is used as the member having high thermal conductivity.

支持部19の外側端部は、最上段スペーサ17aに固定されている。
最上段スペーサ17aは、各段の固定翼15を軸方向に間隔を設けた状態で固定するために配設されているスペーサ17の最上段、即ち最も上流側に配置されているものである。
遮熱プレート18、支持部19および最上段スペーサ17aは、それぞれの接合部(接続部)における熱抵抗の上昇を抑えるために一体形成されている。遮熱機構は、例えば、削り出し加工によって形成された、継ぎ目のない一体構造であることが好ましい。
遮熱機構は、ターボ分子ポンプ1を組み立てる際に、最上段スペーサ17aを他のスペーサ17と同様に組み込むことによって、容易に配設することができる。
The outer end portion of the support portion 19 is fixed to the uppermost spacer 17a.
The uppermost spacer 17a is arranged at the uppermost stage of the spacer 17, which is arranged to fix the stationary blades 15 of each stage with an interval in the axial direction, that is, the most upstream side.
The heat shield plate 18, the support portion 19, and the uppermost spacer 17a are integrally formed in order to suppress an increase in thermal resistance at each joint portion (connection portion). The heat shield mechanism is preferably a seamless integrated structure formed by machining, for example.
The heat shield mechanism can be easily arranged by assembling the uppermost spacer 17 a in the same manner as the other spacers 17 when assembling the turbo molecular pump 1.

このように配設された遮熱機構では、遮熱プレート18で吸収された熱が、支持部19を介して最上段スペーサ17aへ伝わるようになっている。
第1実施形態では、最上段スペーサ17aへ伝わった熱を効果的に冷却するために、あるいは、遮熱機構を効率よく冷却するために冷却機構が設けられている。
冷却機構は、冷却管20と冷却管ジャケット21を備えた水冷(液冷)システムによって構成されている。
最上段スペーサ17aのケーシング2を介した外周部には、ケーシング2を周方向に囲むように冷却管ジャケット21が設けられている。この冷却管ジャケット21の内部には、ケーシング2が内接するように冷却管20が配設されている。
冷却管20は、チューブ状(管状)の部材からなる。水冷(液冷)システムでは、冷却管20内部に熱媒体である冷却材を流し、この冷却材に熱を吸収させるようにして冷却を行っている。
In the heat shield mechanism arranged in this way, the heat absorbed by the heat shield plate 18 is transmitted to the uppermost spacer 17a via the support portion 19.
In the first embodiment, a cooling mechanism is provided for effectively cooling the heat transmitted to the uppermost spacer 17a or for efficiently cooling the heat shield mechanism.
The cooling mechanism is configured by a water cooling (liquid cooling) system including a cooling pipe 20 and a cooling pipe jacket 21.
A cooling pipe jacket 21 is provided on the outer periphery of the uppermost spacer 17a via the casing 2 so as to surround the casing 2 in the circumferential direction. A cooling pipe 20 is disposed inside the cooling pipe jacket 21 so that the casing 2 is inscribed therein.
The cooling pipe 20 is made of a tubular (tubular) member. In the water cooling (liquid cooling) system, a cooling material as a heat medium is caused to flow inside the cooling pipe 20, and cooling is performed by causing the cooling material to absorb heat.

なお、第1実施形態においては、冷却管20をケーシング2と別構成しているが、冷却管20の構成方法は、これに限定されるものではない。例えば、ケーシング2の外周面に溝を形成し、この溝に冷却材を流して冷却管20の機能を持たせるようにしてもよい。このように冷却管を構成した場合には、冷却材はケーシング2から直接熱を吸収することができるため、冷却効率を向上させることができる。
また、冷却管ジャケット21と冷却管20との空隙や、冷却管20とケーシング2との接触部に半田や熱伝導用のペーストなどを付設し、冷却管20における熱交換の効率をさらに向上させるようにしてもよい。
In addition, in 1st Embodiment, although the cooling pipe 20 is comprised separately from the casing 2, the structure method of the cooling pipe 20 is not limited to this. For example, a groove may be formed on the outer peripheral surface of the casing 2, and a coolant may be supplied to the groove to provide the function of the cooling pipe 20. When the cooling pipe is configured in this way, the cooling material can directly absorb heat from the casing 2, so that the cooling efficiency can be improved.
Further, solder or heat conduction paste is attached to the gap between the cooling pipe jacket 21 and the cooling pipe 20 or the contact portion between the cooling pipe 20 and the casing 2 to further improve the efficiency of heat exchange in the cooling pipe 20. You may do it.

このように第1実施形態では、冷却機構を設けることにより、遮熱プレート18から最上段スペーサ17aへ伝わった熱を効果的に冷却する、即ち、熱を速やかに外部に排出することができる。このように、遮熱機構を効率よく冷却することにより、ターボ分子ポンプ1から真空室30側へ放射される熱の量を低減することができる。   As described above, in the first embodiment, by providing the cooling mechanism, the heat transmitted from the heat shield plate 18 to the uppermost spacer 17a can be effectively cooled, that is, the heat can be quickly discharged to the outside. Thus, the amount of heat radiated from the turbo molecular pump 1 to the vacuum chamber 30 side can be reduced by efficiently cooling the heat shield mechanism.

(第2実施形態)
次に、本発明における第2実施形態について図3を参照して説明する。
図3(a)は、第2実施形態に係る放射熱低減構造を備えたターボ分子ポンプ1の概略構成を示した図であり、図3(b)は、図3(a)におけるA部の拡大図を示した図である。なお、図3は、ターボ分子ポンプ1の軸線方向の断面図を示している。
また、図3には、ターボ分子ポンプ1に接続された真空室30の一部も示してある。
なお、上述した図1に示す第1実施形態と同一部分(重複する箇所)には、同一の符号を用い詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3A is a diagram showing a schematic configuration of the turbo molecular pump 1 having the radiant heat reduction structure according to the second embodiment, and FIG. 3B is a diagram of an A portion in FIG. It is the figure which showed the enlarged view. FIG. 3 shows a sectional view of the turbo molecular pump 1 in the axial direction.
FIG. 3 also shows a part of the vacuum chamber 30 connected to the turbo molecular pump 1.
In addition, the same code | symbol is used for the same part (1st part) as 1st Embodiment shown in FIG. 1, and detailed description is abbreviate | omitted.

第2実施形態においても、真空室30が受ける放射熱の影響を低減させるための放射熱低減構造が設けられている。第2実施形態における放射熱低減構造は、真空室30内に設けられている。
以下に、第2実施形態における放射熱低減構造について説明する。
放射熱低減構造は、大別すると、遮熱機構と冷却機構とから構成されている。はじめに、図3(a)および(b)を参照しながら遮熱機構について説明する。
第2実施形態に係る遮熱機構は、ターボ分子ポンプ1の高温部から放射される電磁波が真空室30の内部にまで放射されることを抑制するために、真空室30の接続ポート(排気ポート)の近傍において、放射熱(電磁波)を遮る構造となっている。
Also in the second embodiment, a radiant heat reduction structure for reducing the influence of the radiant heat received by the vacuum chamber 30 is provided. The radiation heat reducing structure in the second embodiment is provided in the vacuum chamber 30.
The radiant heat reduction structure in the second embodiment will be described below.
The radiant heat reduction structure is roughly composed of a heat shield mechanism and a cooling mechanism. First, the heat shield mechanism will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).
In order to suppress the electromagnetic wave radiated from the high temperature portion of the turbo molecular pump 1 from being radiated to the inside of the vacuum chamber 30, the heat shield mechanism according to the second embodiment is connected to the connection port (exhaust port) of the vacuum chamber 30. ) In the vicinity of the radiant heat (electromagnetic wave).

第2実施形態に係る遮熱機構は、遮熱プレート22および支持部23から構成されている。
遮熱プレート22は、その径がターボ分子ポンプ1の吸気口4の径よりも大きい円盤(円板)状の板部材であり、ターボ分子ポンプ1から放射される熱を遮るための邪魔板(バッフルプレート)として機能する。
この遮熱プレート22は、ターボ分子ポンプ1の吸気口4が形成されている面に対向するように、ターボ分子ポンプ1の取付面に対して平行になるように配置されている。
The heat shield mechanism according to the second embodiment includes a heat shield plate 22 and a support portion 23.
The heat shield plate 22 is a disk (disk) -like plate member whose diameter is larger than the diameter of the intake port 4 of the turbo molecular pump 1, and is a baffle plate for blocking heat radiated from the turbo molecular pump 1 ( It functions as a baffle plate.
The heat shield plate 22 is disposed so as to be parallel to the mounting surface of the turbo molecular pump 1 so as to face the surface where the intake port 4 of the turbo molecular pump 1 is formed.

また、遮熱プレート22のターボ分子ポンプ1と対向する面、即ち、気体移送機構と対向する面には、凹状に湾曲した面(以下、湾曲面とする)が形成されている。
詳しくは、気体移送機構と対向する面が凹状に湾曲した面となるように形成された環状の溝が形成されている。この環状溝は、同心円状に複数(多段)形成されている。
このような湾曲面を形成することによって、ターボ分子ポンプ1側へ放射熱(電磁波)を適切に反射させることができる。あるいは、遮熱プレート22から放射される熱(電磁波)のうちのターボ分子ポンプ1方向へ放射される熱(電磁波)の量を上げることができる。
Further, a surface facing the turbo molecular pump 1 of the heat shield plate 22, that is, a surface facing the gas transfer mechanism, is formed with a concavely curved surface (hereinafter referred to as a curved surface).
Specifically, an annular groove is formed so that the surface facing the gas transfer mechanism is a concavely curved surface. A plurality of (multi-stage) concentric circular grooves are formed.
By forming such a curved surface, radiant heat (electromagnetic waves) can be appropriately reflected toward the turbo molecular pump 1 side. Alternatively, the amount of heat (electromagnetic wave) radiated in the direction of the turbo molecular pump 1 out of the heat (electromagnetic wave) radiated from the heat shield plate 22 can be increased.

この遮熱プレート22に形成されている環状溝は、図2(b)に示すように、溝を形成する面のうちターボ分子ポンプ1と対向する面の軸線方向の断面が回転軸(シャフト7)を対称軸とし、気体移送機構の設けられている方向に焦点を有する2次曲線(放物線)となるように形成されている。即ち、遮熱プレート22に形成されている環状溝は、溝を形成する面のうちターボ分子ポンプ1の気体移送構造と対向する面が放物曲面となるように形成されている。
なお、この放物曲面の焦点は、詳しくは、ロータ8の上面より下流に設定されていることが好ましい。
As shown in FIG. 2B, the annular groove formed in the heat shield plate 22 has a cross section in the axial direction of the surface facing the turbo molecular pump 1 among the surfaces forming the groove. ) As a symmetry axis and a quadratic curve (parabola) having a focal point in the direction in which the gas transfer mechanism is provided. That is, the annular groove formed in the heat shield plate 22 is formed such that a surface facing the gas transfer structure of the turbo molecular pump 1 among the surfaces forming the groove becomes a parabolic curved surface.
In detail, it is preferable that the focal point of the paraboloid is set downstream of the upper surface of the rotor 8.

放物曲面には、この面に電磁波が衝突(輻射)した場合、その電磁波が放物面の対象軸方向と平行となる方向に反射する特性を持っている。
従って、ターボ分子ポンプ1から放射された熱(電磁波)が遮熱プレート22の環状溝に衝突した場合、この熱(電磁波)は軸方向と平行になる方向に沿って反射する。即ち、ターボ分子ポンプ1側に反射される。
The parabolic curved surface has a characteristic that when an electromagnetic wave collides (radiates) with this surface, the electromagnetic wave is reflected in a direction parallel to the target axis direction of the parabolic surface.
Therefore, when the heat (electromagnetic wave) radiated from the turbo molecular pump 1 collides with the annular groove of the heat shield plate 22, the heat (electromagnetic wave) is reflected along a direction parallel to the axial direction. That is, it is reflected to the turbo molecular pump 1 side.

このように、遮熱プレート22のターボ分子ポンプ1と対向する面に所定の角度を持った溝、即ち、上述した放物曲面に基づいて溝の角度が設定された溝を形成することにより、効率的にロータ8等から放射される熱をターボ分子ポンプ1側へ反射させることができる。
また、遮熱プレート22のターボ分子ポンプ1と対向する面、即ち、気体移送機構と対向する面に凹状に湾曲した面を形成することにより、遮熱プレート22からターボ分子ポンプ1側へ熱が放射されやすくさせることができる。
従って、遮熱プレート22においてより多くの熱を適切にターボ分子ポンプ1側へ反射させることができるため、また、遮熱プレート22から放射される熱(電磁波)のうちのターボ分子ポンプ1方向へ放射される熱(電磁波)の量を上げることができるため、真空室30側へ放射される熱の量を低減させることができる。
In this way, by forming a groove having a predetermined angle on the surface of the heat shield plate 22 facing the turbo molecular pump 1, that is, a groove in which the groove angle is set based on the parabolic curved surface described above, The heat radiated from the rotor 8 or the like can be efficiently reflected to the turbo molecular pump 1 side.
Further, by forming a concave curved surface on the surface of the heat shield plate 22 facing the turbo molecular pump 1, that is, the surface facing the gas transfer mechanism, heat is transferred from the heat shield plate 22 to the turbo molecular pump 1 side. It can be made easy to radiate.
Accordingly, more heat can be appropriately reflected on the heat shielding plate 22 toward the turbo molecular pump 1, and the heat (electromagnetic waves) radiated from the heat shielding plate 22 toward the turbo molecular pump 1. Since the amount of heat (electromagnetic wave) radiated can be increased, the amount of heat radiated to the vacuum chamber 30 side can be reduced.

支持部23は、遮熱プレート22を支持するための部材であり、遮熱プレート22の外周端面からターボ分子ポンプ1方向へ垂直に延びる複数の柱状の部材から構成されている。隣接する支持部23は、真空室30の排気性能に影響しない程度に、十分な間隔を空けて配設されている。
また、支持部23は、支持部材としての機能だけでなく、遮熱プレート22の熱を真空室壁31へ導き、そこから外部へ放熱させるための熱の伝導経路の機能を兼ねている。
そのため支持部23は、熱の伝導率を向上させるために、熱伝導率の高い部材によって形成することが好ましい。
支持部23の一端は、遮熱プレート22の外周端に接合され、もう一端は真空室壁31に固定されている。遮熱プレート22の真空室壁31への取付は、例えば、真空室壁31に設けられた取付孔に支持部23を圧入して行う。
なお、遮熱プレート22を固定するための支持部23の配設方法は、遮熱プレート22に対して垂直方向に限定されるものではない。例えば、遮熱プレート22に対して水平方向、即ち放射方向に配設して真空室壁31に固定するようにしてもよい。この場合には、後述する冷却機構を支持部23と真空室壁31との接続部の近傍に設けるようにする。
The support portion 23 is a member for supporting the heat shield plate 22, and includes a plurality of columnar members extending perpendicularly from the outer peripheral end surface of the heat shield plate 22 toward the turbo molecular pump 1. Adjacent support portions 23 are arranged with a sufficient interval so as not to affect the exhaust performance of the vacuum chamber 30.
Further, the support portion 23 has not only a function as a support member but also a function of a heat conduction path for guiding the heat of the heat shield plate 22 to the vacuum chamber wall 31 and radiating the heat to the outside.
For this reason, the support portion 23 is preferably formed of a member having high thermal conductivity in order to improve thermal conductivity.
One end of the support portion 23 is joined to the outer peripheral end of the heat shield plate 22, and the other end is fixed to the vacuum chamber wall 31. The heat shield plate 22 is attached to the vacuum chamber wall 31 by, for example, pressing the support portion 23 into an attachment hole provided in the vacuum chamber wall 31.
In addition, the arrangement | positioning method of the support part 23 for fixing the heat shield plate 22 is not limited to a perpendicular direction with respect to the heat shield plate 22. For example, the heat shield plate 22 may be disposed in the horizontal direction, that is, in the radial direction and fixed to the vacuum chamber wall 31. In this case, a cooling mechanism to be described later is provided in the vicinity of the connection portion between the support portion 23 and the vacuum chamber wall 31.

このように配設された遮熱機構では、遮熱プレート22の熱が、支持部23を介して真空室壁31へ伝わるようになっている。
第2実施形態では、真空室壁31へ伝わった熱を効果的に冷却するために、あるいは、遮熱機構を効率よく冷却するために冷却機構が設けられている。
冷却機構は、冷却管24、25を直接真空室壁31の内部に形成あるいは配設した水冷(液冷)システムによって構成されている。
冷却管24、25は、第1実施例における冷却システムと同様に、冷却管24、25内部に熱媒体である冷却材を流し、この冷却材に熱を吸収させるようにして冷却を行っている。
In the heat shield mechanism arranged in this way, the heat of the heat shield plate 22 is transmitted to the vacuum chamber wall 31 via the support portion 23.
In the second embodiment, a cooling mechanism is provided to effectively cool the heat transmitted to the vacuum chamber wall 31 or to efficiently cool the heat shield mechanism.
The cooling mechanism is configured by a water cooling (liquid cooling) system in which cooling pipes 24 and 25 are formed or arranged directly inside the vacuum chamber wall 31.
As with the cooling system in the first embodiment, the cooling pipes 24 and 25 cool the cooling pipes 24 and 25 by flowing a cooling medium as a heat medium so as to absorb the heat. .

このように第2実施形態では、冷却機構を設けることにより、遮熱プレート22から支持部23を介して真空室壁31へ伝わった熱を効果的に冷却する、あるいは、遮熱機構を効率よく冷却することができる。これにより、ターボ分子ポンプ1の高温部から放射される電磁波を真空室30の排気口近傍で遮ることができるため、真空室30の内部にまで放射される熱の量を低減させることができる。   As described above, in the second embodiment, by providing the cooling mechanism, the heat transmitted from the heat shielding plate 22 to the vacuum chamber wall 31 through the support portion 23 is effectively cooled, or the heat shielding mechanism is efficiently used. Can be cooled. Thereby, since the electromagnetic waves radiated from the high temperature part of the turbo molecular pump 1 can be shielded near the exhaust port of the vacuum chamber 30, the amount of heat radiated to the inside of the vacuum chamber 30 can be reduced.

なお、第1実施形態における支持部19に、遮熱プレート18と同様に、支持部19の下流側面に放射率が高い表面処理を施し、支持部19の上流側面に放射率が低い表面処理を施すようにしてもよい。支持部19にこのような表面処理を施すことにより、真空室30側へ放射される熱の量をさらに低減させることができる。
また、第2実施形態における遮熱プレート22に、第1実施形態における遮熱プレート18と同様に、遮熱プレート22の下流側面(ターボ分子ポンプ1と対向する面)に放射率が高い表面処理を施し、遮熱プレート22の上流側面(真空室30の中心部と対向する面)に放射率が低い表面処理を施すようにしてもよい。遮熱プレート22にこのような表面処理を施すことにより、真空室30側へ放射される熱の量をさらに低減させることができる。
さらに、第1実施形態における遮熱プレート18に、第2実施形態において遮熱プレート22に施した環状溝を形成するようにしてもよい。遮熱プレート18にこのような表面処理(溝加工)を施すことにより、真空室30側へ放射される熱の量をさらに低減させることができる。
In addition, the surface treatment with a high emissivity is given to the downstream side surface of the support part 19, and the surface treatment with a low emissivity is given to the upstream side surface of the support part 19 like the heat shielding plate 18 to the support part 19 in 1st Embodiment. You may make it give. By applying such a surface treatment to the support portion 19, the amount of heat radiated to the vacuum chamber 30 side can be further reduced.
In addition, the heat treatment plate 22 according to the second embodiment has a surface treatment with a high emissivity on the downstream side surface (the surface facing the turbo molecular pump 1) of the heat insulation plate 22, as with the heat shield plate 18 in the first embodiment. And a surface treatment with a low emissivity may be applied to the upstream side surface of the heat shield plate 22 (the surface facing the central portion of the vacuum chamber 30). By applying such a surface treatment to the heat shield plate 22, the amount of heat radiated to the vacuum chamber 30 side can be further reduced.
Furthermore, you may make it form the annular groove provided in the heat insulation plate 22 in 2nd Embodiment in the heat insulation plate 18 in 1st Embodiment. By subjecting the heat shield plate 18 to such surface treatment (grooving), the amount of heat radiated to the vacuum chamber 30 side can be further reduced.

第1実施形態における遮熱プレート18の上流側面、即ち、真空室30と対向する面に施されている放射率が低い表面処理と同様の表面処理を、第1実施例および第2実施例における気体移送機構の最も上流側に位置する部材と真空室30と対向する領域、例えば、ロータ8の吸気口4側端面や回転翼9の吸気口4と対向する面等に施すようにしてもよい。
このように、気体移送機構の最も上流側に位置する部材と真空室30と対向する領域に放射率が低い表面処理を施すことによって、この領域から真空室30側へ放射される熱の量を低減させることができる。
A surface treatment similar to the surface treatment with a low emissivity applied to the upstream side surface of the heat shield plate 18 in the first embodiment, that is, the surface facing the vacuum chamber 30, is the same as in the first example and the second example. You may make it apply to the area | region which opposes the vacuum chamber 30 and the member located in the most upstream side of a gas transfer mechanism, for example, the surface facing the inlet 4 of the rotor 8, the inlet 4 of the rotary blade 9, etc. .
In this way, by applying a surface treatment with a low emissivity to the region facing the vacuum chamber 30 and the member located on the most upstream side of the gas transfer mechanism, the amount of heat radiated from this region to the vacuum chamber 30 side can be reduced. Can be reduced.

また、第1実施形態における遮熱プレート18の上流側面、即ち、真空室30と対向する面に施されている放射率が低い表面処理と同様の表面処理を、第1実施例および第2実施例における気体移送機構の最も上流側に位置する部材のうちの気体移送路を形成する部位と真空室30と対向する領域、例えば、回転翼9の吸気口4と対向する面等に施すようにしてもよい。
このように、気体移送機構の最も上流側に位置する部材のうちの気体移送路を形成する部位と真空室30と対向する領域に放射率が低い表面処理を施すことによって、この領域から真空室30側へ放射される熱の量を低減させることができる。
この場合、気体移送機構の最も上流側に位置する部材のうちの気体移送路を形成していない部位と真空室30と対向する領域、例えば、ロータ8の吸気口4側端面から真空室30側へ放射される熱(電磁波)は、遮熱プレート18あるいは遮熱プレート22に衝突するようになっているため、真空室30への伝播を抑制することができるだけでなく、ロータ8、回転翼9、シャフト7等の回転部(非接触部)に熱がこもってしまうことを抑制することができる。結果として、回転部の温度上昇を抑制することができる。
Further, the same surface treatment as the surface treatment with a low emissivity applied to the upstream side surface of the heat shield plate 18 in the first embodiment, that is, the surface facing the vacuum chamber 30 is performed in the first and second embodiments. Of the members located on the most upstream side of the gas transfer mechanism in the example, the portion forming the gas transfer path and the region facing the vacuum chamber 30, for example, the surface facing the intake port 4 of the rotor blade 9, etc. May be.
Thus, by applying a surface treatment with a low emissivity to the region that forms the gas transfer path of the member located on the most upstream side of the gas transfer mechanism and the region facing the vacuum chamber 30, the vacuum chamber is removed from this region. The amount of heat radiated to the 30 side can be reduced.
In this case, a portion of the member located on the most upstream side of the gas transfer mechanism that does not form a gas transfer path and a region facing the vacuum chamber 30, for example, from the end surface on the intake port 4 side of the rotor 8 to the vacuum chamber 30 side. Since heat (electromagnetic wave) radiated to the heat shield plate 18 or the heat shield plate 22 collides with the heat shield plate 18 or the heat shield plate 22, not only can the propagation to the vacuum chamber 30 be suppressed, but also the rotor 8 and the rotor blade 9. It is possible to suppress heat from being accumulated in the rotating part (non-contact part) such as the shaft 7. As a result, the temperature rise of the rotating part can be suppressed.

上述した第1および第2実施形態によれば、ターボ分子ポンプ1から真空室30へ伝播する熱を減衰(減少)させることができるため、真空室30の内部温度上昇を適切に抑制することができる。これにより、真空室30の内部におけるより精密な加工やより精度の高い測定を実現させることができる。   According to the first and second embodiments described above, the heat propagating from the turbo molecular pump 1 to the vacuum chamber 30 can be attenuated (decreased), so that an increase in the internal temperature of the vacuum chamber 30 can be appropriately suppressed. it can. Thereby, it is possible to realize more precise processing and higher-accuracy measurement inside the vacuum chamber 30.

第1実施形態に係る放射熱低減構造を備えたターボ分子ポンプの概略構成を示した図である。It is the figure which showed schematic structure of the turbo-molecular pump provided with the radiation heat reduction structure which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る遮熱機構の概略構成を示した図である。It is the figure which showed schematic structure of the thermal-insulation mechanism which concerns on 1st Embodiment. (a)は、第2実施形態に係る放射熱低減構造を備えたターボ分子ポンプの概略構成を示した図であり、(b)は、(a)におけるA部の拡大図を示した図である。(A) is the figure which showed schematic structure of the turbo-molecular pump provided with the radiation heat reduction structure which concerns on 2nd Embodiment, (b) is the figure which showed the enlarged view of the A section in (a). is there.

符号の説明Explanation of symbols

1 ターボ分子ポンプ
2 ケーシング
3 ベース
4 吸気口
5 フランジ部
6 排気口
7 シャフト
8 ロータ
9 回転翼
10 ステータコラム
11 モータ部
12、13 径方向磁気軸受装置
14 軸方向磁気軸受装置
15 固定翼
16 溝スペーサ
17 スペーサ
17a 最上段スペーサ
18、22 遮熱プレート
19、23 支持部
20、24、25 冷却管
21 冷却管ジャケット
30 真空室
31 真空室壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbo molecular pump 2 Casing 3 Base 4 Intake port 5 Flange part 6 Exhaust port 7 Shaft 8 Rotor 9 Rotary blade 10 Stator column 11 Motor part 12, 13 Radial direction magnetic bearing apparatus 14 Axial direction magnetic bearing apparatus 15 Fixed blade 16 Groove spacer 17 Spacer 17a Uppermost spacer 18, 22 Heat shield plate 19, 23 Support part 20, 24, 25 Cooling tube 21 Cooling tube jacket 30 Vacuum chamber 31 Vacuum chamber wall

Claims (5)

吸気口と排気口が形成されたケーシングと、
前記ケーシング内に設けられ、前記吸気口を介して真空装置から吸気した気体を前記排気口へ移送する気体移送機構と、
前記気体移送機構より上流に配置され、前記真空装置と対向する面よりも前記気体移送機構と対向する面の放射率が大きく形成され、前記気体移送機構からの熱を吸収し前記真空装置へ放射される熱を低減する遮熱プレートと、
前記遮熱プレートを固定する固定手段と、
を備えたことを特徴とする真空ポンプ。
A casing formed with an intake port and an exhaust port;
A gas transfer mechanism provided in the casing and configured to transfer gas sucked from a vacuum device to the exhaust port via the intake port;
The emissivity of the surface facing the gas transfer mechanism is larger than the surface facing the vacuum device, arranged upstream from the gas transfer mechanism, and absorbs heat from the gas transfer mechanism and radiates it to the vacuum device. A heat shield plate to reduce the heat generated ,
Fixing means for fixing the heat shield plate;
A vacuum pump comprising:
吸気口と排気口が形成されたケーシングと、
前記ケーシング内に設けられ、前記吸気口を介して真空装置から吸気した気体を前記排気口へ移送する気体移送機構と、
前記気体移送機構より上流に配置され、前記真空装置と対向する面よりも前記気体移送機構と対向する面の放射率が大きく形成された遮熱プレートと、
前記遮熱プレートを固定する固定手段と、を備え
前記気体移送機構は、回転軸と前記回転軸に固定されているロータとからなるロータ部と、前記ロータ部の外周面から放射状に配設されたロータ翼とを有し、
前記遮熱プレートは、前記気体移送機構側に投影される領域が、前記ロータ部の前記吸気口と対面する領域とほぼ等しいことを特徴とする真空ポンプ。
A casing formed with an intake port and an exhaust port;
A gas transfer mechanism provided in the casing and configured to transfer gas sucked from a vacuum device to the exhaust port via the intake port;
A heat shield plate disposed upstream of the gas transfer mechanism and having a greater emissivity of a surface facing the gas transfer mechanism than a surface facing the vacuum device;
A fixing means for fixing the heat shield plate ,
The gas transfer mechanism has a rotor portion composed of a rotation shaft and a rotor fixed to the rotation shaft, and rotor blades arranged radially from the outer peripheral surface of the rotor portion,
The vacuum pump is characterized in that a region projected onto the gas transfer mechanism side of the heat shield plate is substantially equal to a region facing the intake port of the rotor portion .
最も上流側に位置する前記ロータ翼は、前記真空装置と対向する面の放射率が他の面の放射率よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項記載の真空ポンプ。
3. The vacuum pump according to claim 2 , wherein the rotor blade located on the most upstream side is formed such that the emissivity of the surface facing the vacuum device is smaller than the emissivity of the other surfaces.
前記遮熱プレートを冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のうち何れか1の請求項に記載の真空ポンプ。
The vacuum pump according to any one of claims 1 to 3, further comprising a cooling mechanism that cools the heat shield plate.
前記遮熱プレートは、前記気体移送機構と対向する面に、凹状に湾曲した面が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のうち何れか1の請求項に記載の真空ポンプ。   The vacuum according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat shield plate has a concavely curved surface formed on a surface facing the gas transfer mechanism. pump.
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