JP7092825B2 - Vacuum pump - Google Patents
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Description
本発明は、ボードによって真空密に圧力室から分離された真空室を備える真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ、及び真空ポンプの製造方法に関する。 The present invention relates to a vacuum pump including a vacuum chamber that is vacuum-tightly separated from the pressure chamber by a board, particularly a turbo molecular pump, and a method for manufacturing the vacuum pump.
従来技術において、真空室から圧力室へ信号を導通するための、絶縁されたろう接部を有するガラスフィードスルーを有する真空ポンプが知られている。しかし、導通されるべき信号が多数のときには、ボードが、真空フィードスルーよりもはるかに安価である。そのようなボードを有する真空ポンプも同様に知られているが、腐食ガスをポンピングする場合には使用できない。というのも、腐食性のプロセスガスがボードを損傷し得るからである。したがって、例えば半導体産業において重要であるように、この種の用途には、ろう接部を有するより割高なガラスフィードスルーを用いなければならない。 In the prior art, vacuum pumps having a glass feedthrough with an insulated brazing junction for conducting a signal from a vacuum chamber to a pressure chamber are known. However, when there are many signals to be conducted, the board is much cheaper than vacuum feedthrough. Vacuum pumps with such boards are also known, but cannot be used when pumping corrosive gas. This is because corrosive process gases can damage the board. Thus, for this type of application, for example , as is important in the semiconductor industry, more expensive glass feedthroughs with braids must be used.
この従来技術から出発して、本発明の課題は、経済的に製造可能であるとともによりフレキシブルに使用可能な真空ポンプを提供することである。 Starting from this prior art, an object of the present invention is to provide a vacuum pump that is economically manufacturable and more flexible to use.
本発明によれば、この課題は、請求項1の特徴を有する真空ポンプ及び請求項14の特徴を有する真空ポンプの製造方法によって解決される。 According to the present invention, this problem is solved by a method for manufacturing a vacuum pump having the feature of claim 1 and a vacuum pump having the feature of claim 14 .
本発明に係る真空ポンプ、特にターボ分子ポンプは、ポンプハウジングによって画定された真空室と、ボードと、を備え、ポンプハウジングは、接続開口を有し、接続開口は、ボードによって真空密に閉じられていて、これにより、ボードは、真空室を圧力室から分離し、真空室又は真空室の一部を気密として、ボードへの腐食性のガスの接触をさせないガスバリアが真空側でボードの手前に、ボードに対して離間されて設けられている。 The vacuum pump according to the present invention, particularly a turbo molecular pump, comprises a vacuum chamber defined by a pump housing and a board, the pump housing has a connection opening, and the connection opening is vacuum tightly closed by the board. This allows the board to separate the vacuum chamber from the pressure chamber, making the vacuum chamber or part of the vacuum chamber airtight and having a gas barrier in front of the board on the vacuum side to prevent corrosive gas from coming into contact with the board. , Are provided apart from the board.
本発明は、プロセスガスをボードから隔離するという一般的な思想を根底としている。その利点によれば、腐食性のプロセスガスを、これがボードと接触してボードを損傷することなく、ポンピングできる。これにより、本発明に係る真空ポンプは、よりフレキシブルな利用性を有する。本発明に係る真空ポンプでは、腐食性のプロセスガスをポンピングする際にもボードを真空フィードスルーとして使用でき、このことは、ろう接部を有するガラスフィードスルーよりも簡単で安価な手段である。したがって、本発明に係る真空ポンプは、より経済的に製造可能である。 The present invention is based on the general idea of isolating process gas from the board. The advantage is that corrosive process gas can be pumped without it coming into contact with the board and damaging the board. As a result, the vacuum pump according to the present invention has more flexible usability. In the vacuum pump according to the present invention, the board can also be used as a vacuum feedthrough when pumping a corrosive process gas, which is a simpler and cheaper means than a glass feedthrough having a brazing junction. Therefore, the vacuum pump according to the present invention can be manufactured more economically.
ガスバリアは、少なくともほぼ気密であり、少なくとも実質的に、ポンピングされたガスの通過を阻止する。ガスバリアは、真空ポンプの真空室内に、プロセスガスがボードから隔離されるように配置されている。ボード及び場合によってはボードの電気的な接続結合部がガスバリアによって損なわれないようにするために、ガスバリアは、ボード及び/又は接続結合部と直接には接触していない。さらに、その利点によれば、ボード及び接続結合部が、ガスバリアが存在しても、メンテナンス、変更及び/又は修理のためにアクセス可能であるので、例えばボードを容易に交換できる。 The gas barrier is at least nearly airtight and at least substantially blocks the passage of pumped gas. The gas barrier is arranged in the vacuum chamber of the vacuum pump so that the process gas is isolated from the board. The gas barrier is not in direct contact with the board and / or the connection joints so that the board and , in some cases, the electrical connection joints of the board are not compromised by the gas barrier. Further, according to its advantages, the board and connection joints are accessible for maintenance, modification and / or repair even in the presence of gas barriers, so that the board can be easily replaced, for example . Wear.
真空ポンプの動作状態で真空室内に少なくとも1つのポンプ段によって生成される真空が存在し得る一方、ボードは、真空フィードスルーとして、真空室を、例えば大気圧が作用し得る圧力室から分離する。真空フィードスルーとしてのボードの漏れ率は、少なくとも実質的に無視できる。 While there can be a vacuum generated by at least one pump stage in the vacuum chamber in the operating state of the vacuum pump, the board separates the vacuum chamber from, for example , a pressure chamber in which atmospheric pressure can act, as a feedthrough. .. The leakage rate of the board as a vacuum feedthrough is at least virtually negligible .
本発明の有利な構成は、従属請求項、明細書及び図面から明らかである。 The advantageous configuration of the present invention is evident from the dependent claims, the specification and the drawings.
一実施形態によれば、真空ポンプのガスバリアが、封止材料を含む。封止材料は、好適には、任意の幾何学形状でかつ場合によってはその中に包囲される構成部材とともに、真空室の少なくとも一部に注入成形を行うために使用できる。ガスバリアとしての封止材料は、真空室又は真空室の一部を、付加的なシール手段を使用することなく、少なくともほぼ気密に充填できる。 According to one embodiment, the gas barrier of the vacuum pump comprises a sealing material. The encapsulating material can preferably be used to inject into at least a portion of the vacuum chamber with any geometric shape and optionally with components enclosed therein. The encapsulating material as a gas barrier can fill the vacuum chamber or part of the vacuum chamber at least almost airtightly without the use of additional sealing means.
ガスバリアの形成は、材料に応じて様々な形態で行える。例えば、封止材料を、流動性の状態で、真空室の、ガスバリアを収容するために設けられた領域に流し込むことができ、そこで、封止材料は、これに続いて硬化する。別の形態で形成されるガスバリアは、それぞれ適切な形で真空ポンプの真空室に導入できる。例えば、真空ポンプのガスバリアは、自己膨張性の材料特性を有してよい。さらに、ガスバリアは、固体として、真空室の一部に導入して、そこで膨張できる。この場合、固体は、形状記憶特性を有し、そして真空室に導入するために圧縮可能であり、これにより、後の独自の受動的な膨張が可能となるだけではなく、補助手段又は補助剤を使用して、これにより、強制的な膨張を行える。 The gas barrier can be formed in various forms depending on the material. For example , the encapsulating material, in a fluid state, can be poured into a region of the vacuum chamber provided to accommodate the gas barrier, where the encapsulating material is subsequently cured. Each gas barrier formed in another form can be introduced into the vacuum chamber of the vacuum pump in an appropriate manner. For example , the gas barrier of a vacuum pump may have self-expanding material properties. In addition, the gas barrier can be introduced as a solid into a portion of the vacuum chamber where it can expand . In this case, the solid has shape memory properties and is compressible for introduction into a vacuum chamber, which not only allows for its own passive expansion later, but also as an auxiliary means. Can use an adjunct, which allows forcible swelling.
好適には、真空ポンプは、少なくとも1つの接続導体を有し、接続導体は、ガスバリアを通って延びていて、そしてボードに、特にボードの、ガスバリアに面する側に接続されている。電気的な接続導体の他端は、真空ポンプのモータ、アクチュエータ系及び/又はセンサ系に接続され得るので、信号を、ガスバリアを通して、ボードと真空ポンプのモータ、アクチュエータ系及び/又はセンサ系との間で伝送できる。 Preferably, the vacuum pump has at least one connecting conductor, which extends through the gas barrier and is connected to the board, in particular the side of the board facing the gas barrier. Since the other end of the electrical connection conductor can be connected to the vacuum pump motor, actuator system and / or sensor system, the signal is passed through the gas barrier to the board and vacuum pump motor, actuator system and / or . It can be transmitted to and from the sensor system.
好適には、接続導体とボードとの接続は、差込接続である。このことは、特に接続導体が多数のときに安価であると同時に、その取扱いがろう接部よりも快適である。さらに、差込接続は、真空ポンプの組立て、修理及び/又はメンテナンスに関して有利である。というのも、差込接続は、破壊されることなく解除可能であり、そして再び接続可能であり得るからである。代替的に、接続導体は、解除不能にボードに取り付けられ得、特に、接続導体は、ろう接され得る。 Preferably, the connection between the connecting conductor and the board is a plug-in connection. This is cheaper, especially when there are a large number of connecting conductors, and at the same time is more comfortable to handle than waxed joints. In addition, plug-in connections are advantageous for vacuum pump assembly, repair and / or maintenance. This is because the plug-in connection can be broken and reconnected without being destroyed. Alternatively, the connecting conductors can be irreversibly attached to the board, and in particular the connecting conductors can be brazed.
接続導体は、ガスバリアの領域に、少なくとも部分的に、特にガスバリアの端部領域に、少なくともほぼ気密な被覆体を有してよい。特に、接続導体は、部分的にその周に沿って、接続導体の絶縁体又は接続導体の内部へのガスの進入を阻止する材料によって囲繞され得る。これにより、ガスバリアを通る、接続導体の表面又は場合によっては接続導体の絶縁体の内側又は外側を介するガス交換をさらに効果的に阻止できる。被覆体として、例えば、特に内側接着剤を有する収縮チューブや別のシール手段が適している。収縮チューブや別のシール手段は、特にガスバリアの端部領域に、つまり真空室の、ボード側又はポンピング領域側の領域と直接に接触していて、そして場合によってはその中に存在するガスと接触している、ガスバリアの領域に使用できる。 The connecting conductor may have at least a nearly airtight covering in the area of the gas barrier, at least in part, especially in the edge area of the gas barrier. In particular, the connecting conductor may be partially surrounded along its circumference by an insulator of the connecting conductor or a material that blocks the entry of gas into the interior of the connecting conductor. This can more effectively prevent gas exchange through the surface of the connecting conductor or , in some cases, inside or outside the insulator of the connecting conductor through the gas barrier. As the covering, for example , a shrinkable tube having an inner adhesive or another sealing means is suitable. The shrink tube or other sealing means is in direct contact with, in particular, the end region of the gas barrier, i.e. the region of the vacuum chamber, on the board side or pumping region side, and in some cases with the gas present therein. Can be used in areas of contact, gas barriers.
ガスバリアは、一実施形態によれば、ポンプの第1のポンプ部分に配置されていて、そしてポンプの、真空室のポンピング領域を画定する第2のポンプ部分とは接触していない。特に、ガスバリアは、本実施形態によれば、第2のポンプ部分のポンプハウジングの一部と接触しない。この場合、ポンプ部分は、特に、組み立てられた真空ポンプにおいて互いに結合された、例えばねじ止めされた、真空ポンプの別個の構成部材であり得る。第1のポンプ部分は、例えばポンプ下部分であり得、第2のポンプ部分は、ポンプ上部分であり得る。真空室のポンピング領域は、真空ポンプの1つ又は複数のポンプ段を含んでよく、また真空ポンプのモータ、アクチュエータ系及び/又はセンサ系を少なくとも部分的に含んでもよい。 According to one embodiment, the gas barrier is located in the first pump portion of the pump and is not in contact with the second pump portion of the pump that defines the pumping region of the vacuum chamber. In particular, the gas barrier does not come into contact with a portion of the pump housing of the second pump portion according to the present embodiment. In this case, the pump portion can be a separate component of the vacuum pump, eg screwed together, in particular in the assembled vacuum pump. The first pump portion may be, for example , the lower part of the pump and the second pump portion may be the upper part of the pump. The pumping region of the vacuum chamber may include one or more pump stages of the vacuum pump and may at least partially include the motor, actuator system and / or sensor system of the vacuum pump.
ガスバリアが、第2のポンプ部分と接触することなく、第1のポンプ部分のみに配置されていると、このことは、一方ではガスバリアの導入を容易に行え、他方では真空ポンプの組立て及び/又は分解、ひいてはポンプのメンテナンス、変更及び/又は修理を容易に行える。というのも、ポンプ部分の別個の取扱いや故障した構造群の容易にされた交換を行えるからである。 If the gas barrier is located only in the first pump section without contacting the second pump section, this will facilitate the introduction of the gas barrier on the one hand and the assembly and / or vacuum pump assembly on the other hand. Or it can be easily disassembled, and thus the maintenance, modification and / or repair of the pump. This is because the pump parts can be handled separately and the failed structure group can be easily replaced.
一実施形態によれば、ガスバリアが、ポンプハウジング内に形成されていて真空室に連通するチャネル内に配置されている。特に、チャネルは、真空ポンプの接続開口からポンプハウジングを通してポンピング領域まで延び得る。チャネルは、これがガスバリアに対して付加的に、モータ、アクチュエータ系及び/又はセンサ系にボードを接続するための1つ又は複数の接続導体を収容できるように寸法付けられ得る。チャネルは、ボードに接続するための接続導体のコネクタの導通も可能にする寸法を有してよい。特に、チャネルは、必要とされる最大のボード対応コネクタの対角寸法が導通可能である幅を有してよい。 According to one embodiment, the gas barrier is located in a channel that is formed in the pump housing and communicates with the vacuum chamber. In particular, the channel can extend from the connection opening of the vacuum pump through the pump housing to the pumping area. The channel may be dimensioned to accommodate one or more connecting conductors for connecting the board to the motor, actuator system and / or sensor system, which is in addition to the gas barrier. The channel may have dimensions that also allow continuity of the connector of the connecting conductor for connecting to the board. In particular, the channel may have a width that allows the diagonal dimensions of the largest board-compatible connector required to be conductive.
チャネルは、屈曲した又は湾曲した領域を有してよく、その領域は、ガスバリアによって充填されている。このようなチャネル配置構造体は、ガスバリアをボード及び/又は接続結合部から隔離するのに有利である。チャネルの、屈曲した又は湾曲した領域は、ガスバリアが湾曲した領域又は屈曲した領域だけを充填する一方、チャネル又は真空室の、ガスバリアに隣接する領域は、ガスバリアの材料から解放されたままであることによって、サイホン状に作用できる。例えば、チャネルは、ガスバリアによって特定のレベルまで充填されていて、この場合、チャネルの、ガスバリアの前及び/又は後の領域が解放されたままであるV字形又はU字形の部分を有してよい。特に、封止材料が使用されると、注入の作業動作のために、チャネルを含むポンプ部分は、封止材料がサイホン状に屈曲した又は湾曲した領域だけに至り、チャネルが全周にわたってガスバリアによって充填されるまで、注入方向に配向できる。封入材料が硬化した後で、ガスバリアを有するポンプ部分は、ポンプの動作状態で任意に位置決めできる。 The channel may have a curved or curved region, which region is filled by a gas barrier. Such a channel arrangement structure is advantageous for isolating the gas barrier from the board and / or the connection joint. The bent or curved region of the channel fills only the curved or bent region of the gas barrier, while the region of the channel or vacuum chamber adjacent to the gas barrier remains free from the material of the gas barrier. By being there, it can act like a siphon. For example , the channel is filled to a certain level by a gas barrier, in this case having a V-shaped or U-shaped portion of the channel where the front and / or back regions of the gas barrier remain open. You can do it . In particular, when encapsulation material is used, due to the working operation of injection, the pump portion containing the channel reaches only the region where the encapsulation material is siphonally bent or curved, and the channel is a gas barrier all around. Can be oriented in the injection direction until filled with. After the encapsulation material has hardened, the pump portion with the gas barrier can be arbitrarily positioned in the operating state of the pump.
一実施形態によれば、チャネルの屈曲した領域は、少なくとも2つの交差する穿孔部、特に袋穴及び/又はフライス加工部によって、ポンプの少なくとも一部に形成されている。このようにすると、屈曲したチャネルを容易にポンプ部分に形成できる。様々な穿孔部、袋穴及び/又はフライス加工部は、ポンプ部分の同一の表面から又は異なる表面から出発してよく、この場合、結果として得られるチャネルは、圧力室に隣接する接続開口から真空ポンプのポンピング領域に向けて延び得る。付加的な穿孔部、袋穴及び/又はフライス加工部は、チャネルの延びを好適に補足できるので、接続導体及び/又はコネクタをチャネルに収容できる。代替的に又は追加的に、チャネルは、例えばアングル部材又は他の要素による別個の構成要素の導入によって成形できる。 According to one embodiment, the bent region of the channel is formed in at least a portion of the pump by at least two intersecting perforations, in particular bag holes and / or milled parts. In this way, the bent channel can be easily formed in the pump portion. The various perforations, pouches and / or milled parts may start from the same surface or different surfaces of the pump part, in which case the resulting channel will be connected adjacent to the pressure chamber. It can extend from the opening towards the pumping area of the vacuum pump. Additional perforations, bag holes and / or milled parts can suitably capture channel extension so that connecting conductors and / or connectors can be accommodated in the channel. Alternatively or additionally, the channel can be formed , for example , by introducing a separate component with an angle member or other element.
チャネルの、屈曲した領域は、ラビリンス状に複数回屈曲され得る。特に、通り抜けが想定されるとき、複数回方向を大幅に変更しなければならず、チャネルは、そのように延び得る。この場合、例えば方向は、それぞれ互いに直角であってよく、この場合、構造的な事情の枠内で別の角度も可能である。これにより、チャネルは、ここでもまた部分的に槽状に又はサイホン状に形成され得、これにより、ボードから真空ポンプのポンピング領域への接続導体の導通が可能となり、そしてガスバリアによるチャネル又はチャネル部分の気密な充填が可能となる。 The bent region of the channel can be bent multiple times in a labyrinth-like manner. Especially when through is expected, multiple directions must be changed significantly and the channel can extend as such. In this case, for example , the directions may be at right angles to each other, in which case different angles are possible within the framework of structural circumstances. This can also form the channel in part again in a tank or siphon shape, which allows conduction of the connecting conductor from the board to the pumping region of the vacuum pump, and the channel or by gas barrier. Airtight filling of the channel portion is possible.
チャネルの屈曲した領域は、ポンプハウジングの表面と、ポンプハウジングに固定されたアングル部材とによって画定され得る。特に、アングル部材は、ポンプハウジングに取り付けられた別個の構成部材であり得、そして少なくとも2つの部分を有し、これらの部分の表面は、互いに角度を成して延びている。特に、表面は、互いに直角を形成できるが、別の角度も可能である。 The bent region of the channel can be defined by the surface of the pump housing and an angle member fixed to the pump housing. In particular, the angle member can be a separate component attached to the pump housing and has at least two parts whose surfaces extend at an angle to each other. In particular, the surfaces can form right angles to each other, but different angles are possible.
例えば、開いたチャネルがポンプハウジング内に配置され得、このチャネルは、別個の構成部材、特にアングル部材を組み付けることによって、屈曲した幾何学形状を有するチャネルへと改変される。アングル部材の屈曲した表面を収容するために、開いたチャネルに対して付加的に、別の穿孔部、袋穴及び/又はフライス加工部がポンプハウジング内に配置され得る。これにより、好適には、よりコンパクトなチャネルを使用できる。というのも、開いたチャネルの寸法だけが、場合によっては接続導体のコネクタを導通するのに収容するのに十分な大きさを有すればよく、他方、チャネルの屈曲した領域が接続導体自体だけを収容すればよく、コネクタを収容しなくてよいからである。開いたチャネルは、さらに、製造時にチャネル内に形成される全ての縁部に対する容易なアクセスを提供するので、縁部に簡単にバリ取り及び/又は丸み付けを行える。これにより、好適には、接続導体又は接続導体の絶縁体の損傷を回避できる。 For example , an open channel can be placed within the pump housing, which is transformed into a channel with a curved geometry by assembling separate components, in particular angle members. In addition to the open channel, another perforation, bag hole and / or milling section may be placed within the pump housing to accommodate the bent surface of the angle member. This preferably allows the use of more compact channels. For only the dimensions of the open channel need to be large enough to accommodate the connector of the connecting conductor in some cases, while the bent region of the channel is only the connecting conductor itself. This is because it is sufficient to accommodate the connector, and it is not necessary to accommodate the connector. The open channel also provides easy access to all edges formed within the channel during manufacturing so that the edges can be easily deburred and / or rounded. Thereby, it is possible to preferably avoid damage to the connecting conductor or the insulator of the connecting conductor.
好適には、アングル部材とポンプハウジングとの間にシールエレメントが配置されている。シールエレメントは、例えばOリング又はシールストリップであり得る。これにより、屈曲したチャネルを、別個に取り付けられたアングル部材の領域でもシールできるので、特にガスバリアとして封止材料を使用するとき、注入中の封止材料の流出が阻止される。シール要素は、別種のガスバリアを使用するとき又は高粘度の封止材料を使用するときには省略できる。 Preferably, a seal element is arranged between the angle member and the pump housing. The seal element can be, for example , an O-ring or a seal strip. This allows the bent channel to be sealed even in the area of the separately mounted angle member, thus preventing the outflow of the encapsulant during injection, especially when the encapsulant is used as a gas barrier. The sealing element can be omitted when using different types of gas barriers or when using high viscosity encapsulant materials.
真空領域の、ガスバリアとボードとの間に残っている空間ボリュームは、例えば少なくとも大体において、真空室のポンピング領域及び圧力室の両方に、ガスを導くように接続され得ず、したがって、以下デッドスペースとも称される。これに応じて、デッドスペースと、真空室の、ガスバリアによって分離されるとともにこれに隣接するポンピング領域との間の圧力差、及び/又はデッドスペースと、ボードによって分離されるとともにこれに隣接する圧力室との間の圧力差が、デッドスペースと真空室のポンピング領域及び/又は圧力室との間の直接の圧力適合をもたらさすことはない。場合によっては、真空室のポンピング領域とデッドスペースとの間、又は圧力室とデッドスペースとの間の漏れ率に基づいて特定可能である、残っている漏れガス流によって、ゆっくりと進行する圧力適合がもたらされ得るが、しかしこの圧力適合は、低い漏れ率の場合には、例えば数時間又は数ヶ月も経過して行われ得るものである。 The spatial volume remaining between the gas barrier and the board in the vacuum region, for example at least in general, cannot be connected to both the pumping region and the pressure chamber of the vacuum chamber to guide the gas, and therefore: Also called dead space. Accordingly, the pressure difference between the dead space and the pumping region of the vacuum chamber separated by the gas barrier and adjacent to it, and / or the dead space, separated by the board and adjacent to it. The pressure difference between the pressure chamber and the dead space does not result in a direct pressure adaptation between the dead space and the pumping area and / or pressure chamber of the vacuum chamber. In some cases, the pressure that progresses slowly due to the remaining leak gas flow, which can be identified based on the leak rate between the pumping area of the vacuum chamber and the dead space, or between the pressure chamber and the dead space. Fittings can be achieved, but in the case of low leakage rates, this pressure fitting can be done, for example , hours or months later.
一実施形態によれば、真空ポンプの、ガスバリアとボードとによって画定される領域が、二次的なガス源に接続されている。 According to one embodiment, the area of the vacuum pump defined by the gas barrier and the board is connected to a secondary gas source.
好適には、二次的なガス源は、例えばシールガス、保護ガス、不活性ガス又は通気ガスを提供し、これにより、デッドスペース内に、腐食性成分を有しない所定の雰囲気が形成される。そのような保護ガス雰囲気によって、たとえガスバリアが無視できない程度の漏れ率を有するはずであっても、真空室のポンピング領域からガスバリアを通してデッドスペースへ向かう所望されないガス拡散を効果的に阻止できる。 Preferably, the secondary gas source provides, for example , a sealing gas, a protective gas, an inert gas or an aerated gas, whereby a predetermined atmosphere without corrosive components is formed in the dead space. Will be done. Such a protective gas atmosphere can effectively prevent unwanted gas diffusion from the pumping region of the vacuum chamber through the gas barrier into the dead space, even if the gas barrier should have a non-negligible leak rate.
この場合、真空ポンプの動作中のデッドスペース内の圧力は、真空室のポンピング領域の圧力に適合され得、この場合、例えば、デッドスペース内でより高い圧力下にあるガスが、ゆっくりと真空室のポンピング領域に拡散し得る。これに続いて真空ポンプがスイッチオフされ、真空室のポンピング領域が通気されると、例えば、再びガスが、ガスバリアの漏れ率に応じて、真空室のポンピング領域からデッドスペースへと戻って拡散し得る。デッドスペースに拡散するガスが依然として微量の腐食性のプロセスガスを含むとき、腐食性のプロセスガスによって、真空フィードスルーとしてのボードの損傷が引き起こされ得る。二次的なガス源によって生成される保護ガス雰囲気は、このような事態を好適に阻止できる。 In this case, the pressure in the dead space during operation of the vacuum pump can be adapted to the pressure in the pumping area of the vacuum chamber, in which case, for example , a gas under higher pressure in the dead space will slowly vacuum. Can diffuse into the pumping area of the room. When the vacuum pump is subsequently switched off and the pumping area of the vacuum chamber is ventilated, for example , again the gas diffuses back from the pumping area of the vacuum chamber to the dead space, depending on the leakage rate of the gas barrier. Can be. When the gas diffusing into the dead space still contains trace amounts of corrosive process gas, the corrosive process gas can cause damage to the board as a vacuum feedthrough. The protective gas atmosphere produced by the secondary gas source can suitably prevent such a situation.
ガスバリアがなければ、ケーブル接続部に沿って、大量の保護ガスを、ボードの十分な保護を保証するために、真空ポンプの動作中及び動作後に、真空室のポンピング領域の方向へ流さなければならない。少なくともほぼ気密なガスバリアと組み合わせると、デッドスペースにおける所定の雰囲気を生成するための保護ガスの消費量の増加は、極めて小さく、無視できるまでの量である。 Without a gas barrier, a large amount of protective gas must be flowed along the cable connection towards the pumping area of the vacuum chamber during and after operation of the vacuum pump to ensure adequate protection of the board. It doesn't become. Combined with at least a nearly airtight gas barrier, the increase in protective gas consumption to create a given atmosphere in the dead space is extremely small and negligible.
二次的なガス源は、様々な形態でデッドスペースに接続され得、例えば、二次的なガス源の、真空ポンプ内にすでに存在する別のガスインレットに向かう穿孔部又はカバーされたチャネルの形態の横接続部によって、かつ/又は二次的なガス源によって通気可能な別の領域に向かう横接続部によって、かつ/又は、二次的なガス源へのデッドスペースの別個の接続部によって接続され得る。 The secondary gas source can be connected to the dead space in various forms, eg , a perforation or cover of the secondary gas source towards another gas inlet already present in the vacuum pump. Separate dead space to the secondary gas source by the lateral connection in the form of a channel and / or by the transverse connection towards another region ventilated by the secondary gas source. Can be connected by the connection part of.
本発明の別の対象は、真空ポンプの製造方法である。この製造方法では、ポンプハウジングによって画定された真空室及びボードが用意され、ポンプハウジングに接続開口が形成され、接続開口は、ボードによって真空密に閉じられ、これにより、ボードが、真空室を圧力室から分離し、真空室又は真空室の一部を気密として、ボードへの腐食性のガスの接触をさせないガスバリアが真空側でボードの手前に形成され、ガスバリアは、ボードに対して離間していることが想定される。そのように製造される真空ポンプによって、前述された利点を相応に達成できる。 Another object of the present invention is a method for manufacturing a vacuum pump. In this manufacturing method, a vacuum chamber and a board defined by a pump housing are prepared, a connection opening is formed in the pump housing, and the connection opening is vacuum-tightly closed by the board, whereby the board presses the vacuum chamber. A gas barrier is formed in front of the board on the vacuum side that separates from the chamber and keeps the vacuum chamber or part of the vacuum chamber airtight so that corrosive gas does not come into contact with the board, and the gas barrier is separated from the board. It is assumed that it is. The vacuum pumps so manufactured can reasonably achieve the advantages mentioned above.
一実施形態によれば、ポンプハウジング内に、屈曲した又は湾曲した領域を有するチャネルが形成され得、チャネルを通して少なくとも1つの接続導体が敷設され得、チャネルの屈曲した又は湾曲した領域にガスバリアが形成され得、接続導体が、ボードに接続され得、ボードが、真空密にポンプハウジングに取り付けられ得る。 According to one embodiment, a channel with a bent or curved region may be formed within the pump housing, at least one connecting conductor may be laid through the channel, and a gas barrier may be formed in the bent or curved region of the channel. Can be formed, connecting conductors can be connected to the board, and the board can be vacuum tightly attached to the pump housing.
この場合、チャネルは、ポンプハウジングによってワンピースに、又はポンプハウジング及び/又は付加的な構成要素、例えばアングル部材、被覆要素又はこれに類するものによってマルチピースに形成され得る。 In this case, the channel can be formed in one piece by the pump housing or in multiple pieces by the pump housing and / or additional components such as angle members, covering elements or the like.
チャネル及び別のコンポーネントの具体的な構成に応じて、方法ステップの順序を変更できる。アングル部材が付けられた開いたチャネルが使用されるとき、例えば、アングル部材を組み付けることによって屈曲したチャネルが形成される前に、初めに、開いたチャネルを通して接続導体を敷設できる。代替的に又は付加的に他の方法ステップについても然りである。 The order of the method steps can be changed depending on the specific configuration of the channel and other components. When an open channel with an angle member is used, for example , a connecting conductor can first be laid through the open channel before the bent channel is formed by assembling the angle member. The same is true for alternative or additional method steps.
以下、添付の図を参照して、例示的に、好適な実施形態に基づいて本発明を説明する。図面、図面の説明及び特許請求の範囲には、多数の特徴が組み合わされて開示されている。当業者であれば、これらの特徴を好ましくは個別に見なして、これらを統合されて有意義な別の組み合わせを成すであろう。 Hereinafter, the present invention will be described, exemplary by way of example, with reference to the accompanying figures. A number of features are combined and disclosed in the drawings, the description of the drawings and the claims. Those skilled in the art would preferably consider these features individually and integrate them into another meaningful combination.
図1に示されたターボ分子ポンプ111は、インレットフランジ113に取り囲まれたポンプインレット115を有する。このポンプインレット115には、自体公知の手段で、図示されていない真空容器を接続できる。真空容器から到来するガスは、ポンプインレット115を介して真空容器から吸引され、そしてポンプを通してポンプアウトレット117へと圧送できる。ポンプアウトレット117には、予真空ポンプ(例えばロータリーベーンポンプ)が接続され得る。
The turbo
インレットフランジ113は、図1の真空ポンプの方向では、真空ポンプ111のハウジング119の上端部を形成する。ポンプハウジング119は、下部分121を有する。下部分121には、側方にエレクトロニクスハウジング123が配置されている。エレクトロニクスハウジング123内には、真空ポンプ111の電気的なかつ/又は電子的なコンポーネントが収容されている。これらのコンポーネントは、例えば、真空ポンプ内に配置された電動モータ125を動作させるためのものである。エレクトロニクスハウジング123には、アクセサリに対する複数の接続部127が設けられている。さらに、データインタフェース129(例えばRS485規格に準拠するもの)及び電流供給接続部131が、エレクトロニクスハウジング123に配置されている。
The
ターボ分子ポンプ111のハウジング119には、通気インレット133が、特に通気バルブの形態で設けられている。この通気インレット133を介して、真空ポンプ111に通気を行える。ポンプ下部分121の領域には、さらにシールガス接続部135(パージガス接続部とも称される)が配置されている。このシールガス接続部135を介して、パージガスを、ポンプによって圧送されるガスに対して電動モータ125(例えば図3参照)を保護するため、モータ室137内に送り込み可能である。モータ室137内で、真空ポンプ111に、電動モータ125が収容されている。ポンプ下部分121には、その上さらに2つの冷却剤接続部139が配置されている。この場合、一方の冷却剤接続部は、冷却剤用のインレットとして、そして他方の冷却剤接続部は、アウトレットとして設けられている。冷却剤は、冷却目的で真空ポンプ内に導入可能である。
The
真空ポンプの下面141は、ベースとして使用できるので、真空ポンプ111は、下面141にて縦置きで動作できる。しかし、真空ポンプ111は、インレットフランジ113を介して真空容器に固定することも可能であり、これにより、いわば懸架した状態で動作できる。さらに、真空ポンプ111は、図1に示された向きとは別の形で方向付けられているときにも動作できるように構成され得る。下面141を下向きではなく、横向きに、又は上向きに配置可能である真空ポンプの形態も実現可能である。
Since the
図2に示された下面141には、さらに種々のねじ143が配置されている。これらのねじによって、ここでは詳細には特定されない真空ポンプの構成部材が互いに固定されている。例えば、軸受カバー145が下面141に固定されている。
Further,
下面141には、さらに固定孔147が配置されている。固定孔147を介して、ポンプ111を、例えば設置面に固定できる。
A fixing
図2~図5には、冷却剤配管148が示されている。この冷却剤配管148において、冷却剤接続部139を介して導入又は導出される冷却剤が循環可能である。
2 to 5 show the
図3~図5の断面図に示されているように、真空ポンプは、複数のプロセスガスポンプ段を有する。これらのプロセスガスポンプ段は、ポンプインレット115に作用するプロセスガスをポンプアウトレット117へと圧送するためのものである。
As shown in the cross-sectional views of FIGS. 3-5, the vacuum pump has a plurality of process gas pump stages. These process gas pump stages are for pumping the process gas acting on the
ポンプハウジング119内には、ロータ149が配置されている。このロータ149は、回転軸線151を中心として回転可能なロータ軸153を有する。
A
ターボ分子ポンプ111は、ポンピング作用を及ぼすように互いに直列に接続された複数のターボ分子ポンプ段を有する。これらのターボ分子ポンプ段は、ロータ軸153に固定された複数の半径方向のロータディスク155と、ロータディスク155の間に配置され、そしてハウジング119内に固定されたステータディスク157とを有する。この場合、1つのロータディスク155とこれに隣り合う1つのステータディスク157とが、それぞれ1つのターボ分子ポンプ段を形成する。ステータディスク157は、スペーサリング159によって、互いに所望の軸方向間隔を置いて保持されている。
The turbo
真空ポンプは、さらに、半径方向で互いに内外に配置され、そしてポンピング作用を及ぼすように互いに直列に接続されたホルベックポンプ段を有する。ホルベックポンプ段のロータは、ロータ軸153に配置されたロータハブ161と、ロータハブ161に固定され、そしてこのロータハブ161によって支持される円筒側面状の2つのホルベックロータスリーブ163,165を有する。これらのホルベックロータスリーブ163,165は、回転軸線151に対して同軸に配向されていて、そして半径方向で互いに内外に接続されている。さらに、円筒側面状の2つのホルベックステータスリーブ167,169が設けられている。これらのホルベックステータスリーブ167,169は同様に、回転軸線151に対して同軸に配向されていて、そして半径方向で見て互いに内外に接続されている。
The vacuum pumps also have Holbeck pump stages that are radially located inside and outside of each other and connected in series with each other to exert a pumping action. The rotor of the Holbeck pump stage has a
ホルベックポンプ段の、ポンピング作用を奏する表面は、側面によって、つまりホルベックロータスリーブ163,165及びホルベックステータスリーブ167,169の半径方向の内側面及び/又は外側面によって形成されている。外側のホルベックステータスリーブ167の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙171を形成しつつ、外側のホルベックロータスリーブ163の半径方向の外側面と対向していて、そしてこのホルベック間隙171とともに、ターボ分子ポンプに後続する第1のホルベックポンプ段を形成する。外側のホルベックロータスリーブ163の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙173を形成しつつ、内側のホルベックステータスリーブ169の半径方向の外側面と対向していて、そしてこのホルベック間隙173とともに、第2のホルベックポンプ段を形成する。内側のホルベックステータスリーブ169の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙175を形成しつつ、内側のホルベックロータスリーブ165の半径方向の外側面と対向していて、そしてこのホルベック間隙175とともに、第3のホルベックポンプ段を形成する。
The pumping surface of the Holbeck pump stage is formed by the sides, i.e., the radial inner and / or outer surfaces of the Holbeck rotor sleeves 163,165 and the Holbeck stator sleeves 167,169. There is. The radial inner surface of the outer
ホルベックロータスリーブ163の下側端部には、半径方向に延びるチャネルが設けられ得る。このチャネルを介して、半径方向外側に位置するホルベック間隙171が、中央のホルベック間隙173に接続されている。さらに、内側のホルベックステータスリーブ169の上側端部には、半径方向に延びるチャネルが設けられ得る。このチャネルを介して、中央のホルベック間隙173が、半径方向内側に位置するホルベック間隙175と接続されている。これにより、互いに内外に接続される複数のホルベックポンプ段が、互いに直列で接続される。半径方向内側に位置するホルベックロータスリーブ165の下側端部には、さらに、アウトレット117に通じる接続チャネル179が設けられ得る。
The lower end of the
ホルベックステータスリーブ163,165の、上述したポンプピング作用を奏する表面は、それぞれ、螺旋状に回転軸線151の周りを周回しつつ軸方向に延びる複数のホルベック溝を有する。他方、ホルベックロータスリーブ163,165の、これに対向する側面は、滑らかに形成されていて、そして真空ポンプ111の動作のためのガスをホルベック溝内にて前方へ送り出す。
Each of the above-mentioned pumping surfaces of the
ロータ軸153の回転可能な軸支のため、ポンプアウトレット117の領域に転がり軸受181が設けられていて、ポンプインレット115の領域に永久磁石式の磁気軸受183が設けられている。
A rolling
転がり軸受181の領域には、ロータ軸153に円錐形のスプラッシュナット185が設けられている。これは、転がり軸受181の方へ増大する外径を有する。スプラッシュナット185は、作動媒体貯蔵部の少なくとも1つの掻落とし部材と滑り接触している。作動媒体貯蔵部は、上下にスタックされた吸収性の複数のディスク187を有する。これらディスク187には、転がり軸受181のための作動媒体、例えば潤滑剤が含浸されている。
In the region of the rolling
真空ポンプ111の動作時、作動媒体は、毛細管現象によって、作動媒体貯蔵部から掻落とし部材を介して、回転するスプラッシュナット185へと伝達され、そして、遠心力に基づいてスプラッシュナット185に沿って、スプラッシュナット185の、増大していく外径の方へと、転がり軸受181に向かって送られる。そこでは例えば、潤滑機能が発揮される。転がり軸受181及び作動媒体貯蔵部は、真空ポンプ内にて槽状のインサート189と軸受カバー145とによって囲繞されている。
During operation of the
永久磁石式の磁気軸受183は、ロータ側の軸受半部191と、ステータ側の軸受半部193を有する。これらは、それぞれ1つのリングスタックを有し、リングスタックは、軸方向に上下にスタックされた永久磁石の複数のリング195,197から成っている。リング磁石195,197は、互いに半径方向の軸受間隙199を形成しつつ、対向していて、この場合、ロータ側のリング磁石195は、半径方向外側に、そしてステータ側のリング磁石197は、半径方向内側に配置されている。軸受間隙199内に存在する磁界は、リング磁石195,197の間に磁気的反発力を引き起こす。その反発力は、ロータ軸153の半径方向の支持を実現する。ロータ側のリング磁石195は、ロータ軸153の支持部分201によって支持されている。この支持部分201は、リング磁石195を半径方向外側で取り囲んでいる。ステータ側のリング磁石197は、ステータ側の支持部分203によって支持されている。この支持部分203は、リング磁石197を通って延びていて、そしてハウジング119の半径方向の支材205に懸架されている。回転軸線151に対して平行に、ロータ側のリング磁石195が、支持部分203と連結されたカバー要素207によって固定されている。ステータ側のリング磁石197は、回転軸線151に対して平行に1つの方向で、支持部分203に結合された固定リング209と支持部分203に結合された固定リング211とによって固定されている。さらに、固定リング211とリング磁石197との間には、皿ばね213が設けられ得る。
The permanent magnet type
磁気軸受内に、非常軸受又は安全軸受215が設けられている。この非常軸受又は安全軸受215は、真空ポンプの通常の動作時には、非接触で空転し、そしてロータ149がステータに対して相対的に半径方向に過剰に変位するとようやく係合し、これにより、ロータ側の構造とステータ側の構造との衝突が阻止されるので、ロータ149に対する半径方向のストッパが形成される。安全軸受215は、非潤滑式の転がり軸受として構成されていて、そしてロータ149及び/又はステータとともに半径方向の間隙を形成する。この間隙によって、安全軸受215は、通常のポンプ動作時には係合しないようになる。安全軸受が係合する半径方向の変位は、十分に大きく寸法付けられているので、安全軸受215は、真空ポンプの通常の動作中は係合せず、そして同時に十分に小さいので、ロータ側の構造とステータ側の構造との衝突があらゆる状況で阻止される。
An emergency bearing or a
真空ポンプ111は、ロータ149を回転駆動する電動モータ125を有する。電動モータ125の電機子は、ロータ149によって形成されている。ロータ149のロータ軸153は、モータステータ217を通って延びている。ロータ軸153の、モータステータ217を通って延びる部分には、半径方向外側に又は埋入して、永久磁石アセンブリが配置され得る。モータステータ217と、ロータ149の、モータステータ217を通って延びる部分との間には、中間室219が配置されている。この中空室219は、半径方向のモータ間隙を有する。このモータ間隙を介して、モータステータ217と永久磁石アセンブリとは、駆動トルクを伝達するため、磁気的に影響し合うことが可能である。
The
モータステータ217は、ポンプハウジング内で、電動モータ125に対して設けられたモータ室137内に固定されている。シールガス接続部135を介して、シールガス(パージガスとも称され、これは例えば空気や窒素であってよい)が、モータ室137内へと至ることが可能である。シールガスを介して、電動モータ125は、プロセスガス、例えばプロセスガスの腐食性の部分に対して保護できる。モータ室137は、ポンプアウトレット117を介して真空化できる。つまりモータ室137に、少なくとも近似的に、ポンプアウトレット117に接続された予真空ポンプによって実現される真空圧が作用する。
The
ロータハブ161と、モータ室137を画成する壁部221との間には、さらに、それ自体公知のいわゆるラビリンスシール223が設けられ得る。これにより、特に、半径方向外側に位置するホルベックポンプ段に対するモータ室217のより良好なシールが達成される。
A so-called
図6は、ターボ分子ポンプ111のポンプ下部分121の第1の実施形態を、組み立てられた動作状態で示している。ターボ分子ポンプ111は、ポンプハウジング119によって画定された真空室Vを有し、真空室Vは、真空フィードスルーとしてのボード241によって、圧力室Dから分離されている。ボード241は、接続開口225の領域で、Oリング243を用いて真空密にポンプハウジング119に取り付けられている。
FIG. 6 shows a first embodiment of the pump
真空室Vは、屈曲したチャネル224を有し、チャネル224内には、ガスバリア231が配置されていて、ガスバリア231は、真空側でボード241の手前に設けられていて、そしてプロセスガスを、ボード241及びボード241の接続結合部から隔離する。図示された実施形態では、ガスバリア231は、チャネル224の、サイホン状に屈曲した領域229(図7B)を気密に充填する封止材料である。
The vacuum chamber V has a
ボード241は、接続導体233に接続されていて、接続導体233は、ガスバリア231を通して開口239まで、ターボ分子ポンプ111のポンピング領域240(図8)に向けて延びている。接続導体233は、コネクタ235を有し、コネクタ235は、ボード241に接続されている。コネクタ235と、接続導体233の、コネクタ235に接続する部分とが、屈曲したチャネル224の収容室226に収容されている。接続導体233は、そのポンピング領域240寄りの端部で、ターボ分子ポンプ111のモータ、アクチュエータ系及び/又はセンサ系に接続され得る。
The
封止材料231は、ボード241又はコネクタ235と接触していないので、ガスバリア231による、特に封止材料による接触の障害が生じ得ない。したがって、ガスバリア231及びボード241は、真空室Vの、デッドスペースTと称される領域を画定し、この領域は、少なくとも実質的に、ガスを導くようには、ポンピング領域240及び圧力室Dに接続されていない。デッドスペースTには、二次的なガス源(図示されていない)を接続可能であり、二次的なガス源は、保護ガスによるデッドスペースTの通気を可能にし、これにより、腐食性のプロセスガスがボード241からさらに効果的に離隔される。ポンプ下部分121は、動作状態で必要に応じて方向付けられている、又は必要に応じて任意の配向で配置できる。というのも、硬化した封止材料231が、全ての配向の下でガスバリアとしてその作用が保持されるからである。
Since the
封止材料231は、図示された実施形態では、専らポンプ下部分121に配置されていて、そして真空室のポンピング領域240を画定するポンプ上部分249(図8)とは接触していない。したがって、ポンプ下部分121を、好適にはサービス、メンテナンス及び修理目的で簡単に分解して、別個に取り扱える。ターボ分子ポンプ111の組立て及び分解時の付加的なフレキシビリティは、ボード241の接続結合部が差込み可能に構成されていることによって得られ、これにより、例えばボード241の容易な交換が可能となる。
The encapsulating
図7A~図7Cは、図6におけるポンプ下部分121の第1の実施形態の製造を略示している。分かりやすくするために、ポンプ下部分121内に配置された、ターボ分子ポンプ111の他のコンポーネントは、図示されていない。
7A-7C illustrate the manufacture of the first embodiment of the pump
図7Aは、チャネル224の、ガスバリア231を収容するために設けられた部分が、互いに交差する2つの袋穴227a,227bから作製されていて、袋穴227a,227bが、ポンプ下部121の、互いに反対の側から出発して、図示された実施形態では90°の角度を成して交差することを示している。もちろん、構造的な周辺条件に応じて、原則的に、別の角度も考えられる。第1の袋穴227aは、ポンプハウジング119内で、所定の圧力室Dの側から出発して、そして接続開口225を画定する。第2の袋穴227bは、ターボ分子ポンプ111のポンピング領域240に向かう開口239を画定する。ポンプハウジング119は、接続開口225の領域に、第3の袋穴227cを有し、第3の袋穴227cは、チャネル224を、電気的な又は電子的な接続コンポーネントを収容するための収容室226の分だけ拡張する。図示された実施形態では、第3の袋穴227と第1の袋穴227aとが、45°の角度を成して交差し、この場合、ここでも別の角度が可能である。
In FIG. 7A, a portion of the
図7Bは、結果として得られるチャネル224の全断面を示している。第1の袋穴227aと第2の袋穴227bとが交差する領域では、チャネル224は、屈曲した輪郭229を有する領域を有し、この輪郭229は、ポンプ下部分121の図示された配向では、右向きに配向されている。
FIG. 7B shows the entire cross section of the resulting
図7Cは、図示された実施形態では図6における動作状態に対して90°右向きにポンプ下部分121を回動させた状態に対応する注入方向でのガスバリア231の導入中のポンプ下部分121を示している。チャネル224を通して、まずは接続導体233が敷設され、接続導体233は、接続開口225の側で、ボード241に接続するためのコネクタ235を有する。この場合、チャネル224の寸法は、接続導体233及びコネクタ235を導通できるように選択されている。シール溝237が、ボード241を真空密に組み付けるためのOリング243を収容するために設けられている。
FIG. 7C shows the pump
図示された実施形態では、ガスバリア231は、封止材料として構成されていて、封止材料は、最初は、注入によってチャネル224に導入するのに十分な流動性を有し、これに続いて、そこで硬化する。注入のために、ポンプ下部分121は、図示されたように、屈曲した領域229がサイホンの形態でチャネル224の最も下側の点を形成するように位置決めされている。接続開口225及び/又はポンプ領域240に向かう開口239を通して、封止材料231が、チャネル224が気密に閉じられるまで、チャネル224のサイホン状の領域229に導入される。その際、接続導体233は、封止材料231に埋め込まれる。封止材料の前後の領域は、ガスバリア231から解放されたままであるので、封止材料は、ボード241又はボード241の接続結合部と接触しない。封止材料231が硬化するまで、ポンプ下部分121は、図示された配向で保持される。
In the illustrated embodiment, the
図8は、ターボ分子ポンプ111のポンプ下部分121の第2の実施形態を、組み立てられた動作状態で示していて、図9A~図9Cは、第2の実施形態の製造を略示している。第2の実施形態は、図6に示され第1の実施形態と大体において類似していて、したがって、以下、特にこれらの実施形態の間の相違点について言及する。
FIG. 8 shows a second embodiment of the pump
図8は、ポンプ下部分121を示していて、ポンプ下部分121は、真空フィードスルーとしてのボード241と屈曲したチャネル224とを有し、チャネル224内には、ガスバリア231が配置されている。別のポンプ部分、ここではターボ分子ポンプ111のポンピング領域240を画定するポンプ上部分249は、ポンプ下部分121上に組み付けられていて、そしてシール溝247内に配置されたOリングによってシールされている。
FIG. 8 shows a pump
図9Aが示しているように、チャネル224は、2つの袋穴227a,227bから作製されていて、袋穴227a,227bは、90°の角度を成して交差し、この場合、構造的な事情を考慮すると別の角度の選択もできる。両方の袋穴227a,227bは、ポンプ下部分121の同一の側、ここではポンピング領域240の側から形成されているので、穿孔部が、ポンピング領域240に向かう開口239と、ポンプハウジング119に設けられた別の穿孔開口251とを画定する。ポンプ下部分121の、これとは反対の側に設けられたフライス加工部245が、接続開口225の側への屈曲したチャネル224の導通を完成させる。図6のチャネル224と比べて、ここでは、真空フィードスルーとしてのボード241に対する接続開口225をより小さく構成できる。というのも、フライス加工部245が、ポンプハウジング119の表面に対して直角を成しているからである。
As shown in FIG. 9A, the
図9Bは、結果として得られるチャネル224の全断面を示している。交差する袋穴227a,227bが、チャネル224の、サイホン状の屈曲した領域229を形成する。
FIG. 9B shows the entire cross section of the resulting
図9Cは、注入方向でのガスバリア231としての封入材料の導入中の配向で、ポンプ下部分121を示している。図9Aにおける両方の袋穴227a,227bがポンプハウジング119の同一の側から形成されているので、ポンプ上部分249は、穿孔開口251を封止材料231によってシールするために、すでに注入時に組み付けられていなければならない。開口239は、チャネル224と、ターボ分子ポンプ111のポンピング領域240との連通を確立する。
FIG. 9C shows the
ガスバリア231をチャネル224に注入成形するために、ポンプ下部分121及びポンプ上部分249は、導通された接続導体233とともに、サイホン状に屈曲した領域229に接続開口225から封入材料231を充填できるように配置されている。その際、穿孔開口251にも同様に封入材料231が充填され、穿孔開口251は、ポンプ上部分249との接触によってシールされる。
In order to inject and mold the
封止材料231が硬化した後で、ボード241を、接続導体233のコネクタ235に接続し、そしてポンプ下部分121の接続開口225上に真空密に組み付けできるので、ボードは、真空室Vを圧力室Dから分離する。この場合、ポンプ下部材121及びポンプ上部分249は、ターボ分子ポンプ111の動作のために設定通りに方向付けられてよく、特に、ポンプ下部分121は下向きに、ポンプ上部分249は上向きに方向付けられてよい(図8)。
After the
ポンプ下部分121の第3の実施形態が、図10に断面図で示されていて、この種のポンプ下部分121を作製するためのステップが、図11A~11Cに略示されている。図示された実施形態は、ラビリンス状に複数回屈曲したチャネル224を有する。この場合、屈曲した領域は、一部ではポンプハウジング119の表面によって画定され、一部ではポンプハウジング119に固定されたアングル部材259によって画定される。
A third embodiment of the pump
図11Aは、ポンプ下部分121をターボ分子ポンプ111のポンピング領域240の側から見た平面図で示していて、そして組付け前のアングル部材259を示している。ポンプ下部分121には、開いたチャネル253が貫通穿孔されていて、ポンプ下部分121は、これに隣接して、付加的に、接続導体233を収容するための第1の凹部255aと第2の凹部255bとを有する。アングル部材259をポンプ下部分121に組み付けるために、固定領域260が設けられている。シール溝257が、開いたチャネル253と凹部255a,255bとを囲繞しているので、シール要素261を、アングル部材259とポンプハウジング119との間に配置できる。
FIG. 11A shows the
図11Bは、開いたチャネル253と凹部255a,255bとを有するポンプ下部分121の断面図を示している。開いた構造形態によって、全ての縁部262は、加工のために良好にアクセス可能である。特に、縁部262にバリ取り又は丸み付けを行え、これにより、接続導体233又は接続導体233の絶縁体が損傷されることはない。
FIG. 11B shows a cross-sectional view of a pump
図11Cに示されているように、開いたチャネル253と、凹部255a,255bと、組み付けられたアングル部材259とが、ラビリンス状のチャネル224を形成し、チャネル224の壁部は、ポンプハウジング119と、ポンプハウジング119に取り付けられたアングル部材259とによって形成される。チャネル224は、屈曲した領域229を有し、領域229は、ガスバリア231、例えば封止材料を収容するために設けられている。図6又は図8に示された、チャネル224の第1及び第2の実施形態と比べて、開いて構成されたチャネル253は、その全体の延伸長さ部分にわたって、コネクタ235の導通を可能にする寸法を有しなくてよい。むしろ、屈曲した領域229は、接続導体233のためのスペースを提供するだけでよく、これにより、チャネルのコンパクトな寸法が可能となる。アングル部材259とポンプハウジング119との間でシール溝257内にガイドされるシールストリップ261が、チャネル224をシールする。
As shown in FIG. 11C, the
ガスバリア231としての封止材料を注入成形するために、ポンプ下部分121は、開いたチャネル253を通して接続導体233を導通して、ラビリンス状のチャネル224を形成するためにアングル部材259を組み付けた後に、注入成形方向に位置決めされるので、屈曲した領域229への注入を接続開口225から行える(図11D)。シールストリップ261は、より低い粘度の封入材料を使用するときには領域229をシールするが、より高い粘度の封入材料においては省略できる。
In order to inject and mold the encapsulating material as the
封止材料231が硬化した後、接続導体233を、コネクタ235を介して、ボード241に接続でき、ボード241を、接続開口225上で真空密にポンプハウジング119に組み付けでき、そしてポンプ下部121を、ターボ分子ポンプ111の動作のために設定通りに方向付けて、ポンプのポンプ上部249に結合できる。
After the
封止材料231を通る、接続導体233の絶縁体の内側及び/又は外側の表面を介する、ターボ分子ポンプ111のポンピング領域240とボード241との間のガス交換を回避するために、図12における接続導体233は、ガスバリア231の領域にて、少なくとも部分的に、少なくともほぼ気密な被覆体265を有する。特に、ポンピング領域240の側又はボード241の側で真空領域Vと直接に接触している、ガスバリア231の端部領域では、気密な被覆体265は、接続導体233の表面又は絶縁体へのガスの進入を阻止し、ひいては接続導体233に沿った、封止材料231を通る、起こり得るガスの通過を阻止する。ここに示されているように、気密な被覆体265は、収縮チューブ、特に内側の接着剤を含む収縮チューブによって得られる。
To avoid gas exchange between the pumping
接続導体233の内部を介するガス交換を阻止するために、図12に示されているように、接続導体233の、ボード241から離反する側の端部で、ターボ分子ポンプ111のモータ、アクチュエータ系及び/又はセンサ系に通じる接続箇所267も同様に封入材料269に埋め込み可能である。
As shown in FIG. 12, at the end of the connecting
111 ターボ分子ポンプ
113 インレットフランジ
115 ポンプインレット
117 ポンプアウトレット
119 ポンプハウジング
121 ポンプ下部分
123 エレクトロニクスハウジング
125 電動モータ
127 アクセサリ接続部
129 データインタフェース
131 電流供給接続部
133 通気インレット
135 シールガス接続部
137 モータ室
139 冷却剤接続部
141 下面
143 ねじ
145 軸受カバー
147 固定孔
148 冷却剤配管
149 ロータ
151 回転軸線
153 ロータ軸
155 ロータディスク
157 ステータディスク
159 スペーサリング
161 ロータハブ
163 ホルベックロータスリーブ
165 ホルベックロータスリーブ
167 ホルベックステータスリーブ
169 ホルベックステータスリーブ
171 ホルベック間隙
173 ホルベック間隙
175 ホルベック間隙
179 接続チャネル
181 転がり軸受
183 永久磁石式の磁気軸受
185 スプラッシュナット
187 ディスク
189 インサート
191 ロータ側の軸受半部
193 ステータ側の軸受半部
195 リング磁石
197 リング磁石
199 軸受間隙
201 支持部分
203 支持部分
205 半径方向の支柱
207 カバー要素
209 支持リング
211 固定リング
213 皿ばね
215 非常軸受又は安全軸受
217 モータステータ
219 中間室
221 壁部
223 ラビリンスシール
224 チャネル
225 接続開口
226 収容室
227a 第1の袋穴
227b 第2の袋穴
227c 第3の袋穴
229 サイホン状に屈曲した領域
231 ガスバリア
233 接続導体
235 コネクタ
237 ボードに対するシール溝
239 ポンピング領域に向いた開口
240 ポンピング領域
241 ボード
243 Oリング
245 フライス加工部
247 ポンプ上部分に対するシール溝
249 ポンプ上部分
251 穿孔開口
253 開いたチャネル
255a 第1の凹部
255b 第2の凹部
257 アングル部材に対するシール溝
259 アングル部材
260 固定領域
261 シールストリップ
262 縁部
265 気密な被覆体
267 モータ、アクチュエータ系、センサ系との接続箇所
269 接続箇所の封止材料
V 真空室
D 圧力室
T デッドスペース
111 Turbo molecular pump 113 Inlet flange 115 Pump inlet 117 Pump outlet 119 Pump housing 121 Pump lower part 123 Electronics housing 125 Electric motor 127 Accessory connection 129 Data interface 131 Current supply connection 133 Ventilation inlet 135 Seal gas connection 137 Motor room 139 Coolant connection 141 Bottom bottom 143 Thread 145 Bearing cover 147 Fixing hole 148 Coolant piping 149 Rotor 151 Rotating axis 153 Rotor shaft 155 Rotor disk 157 Stator disk 159 Spacer ring 161 Rotor hub 163 Holbeck Rotor sleeve 165 Holbeck Stator sleeve 169 Holbeck stator sleeve 171 Holbeck gap 173 Holbeck gap 175 Holbeck gap 179 Connection channel 181 Rolling bearing 183 Permanent magnet type magnetic bearing 185 Splash nut 187 Disc 189 Insert 191 Rotor side bearing half 193 Bearing half 195 Ring magnet 197 Ring magnet 199 Bearing gap 201 Support part 203 Support part 205 Radial column 207 Cover element 209 Support ring 211 Fixing ring 213 Countersunk spring 215 Emergency bearing or safety bearing 217 Motor stator 219 Intermediate chamber 221 Wall part 223 Labyrinth Seal 224 Channel 225 Connection opening 226 Containment chamber 227a First bag hole 227b Second bag hole 227c Third bag hole 229 Siphon-bent area 231 Gas barrier 233 Connection conductor 235 Connector 237 Seal groove for board 239 Pumping area Facing opening 240 Pumping area 241 Board 243 O-ring 245 Milling part 247 Seal groove for pump upper part 249 Pump upper part 251 Perforated opening 253 Open channel 255a First recess 255b Second recess 257 Seal groove for angle member 259 Angle member 260 Fixed area 261 Seal strip 262 Edge 265 Airtight covering 267 Motor, actuator system, Connection point with sensor system 269 Sealing material for connection point V Vacuum chamber D Pressure chamber T Dead space
Claims (9)
ボード(241)と、を備えた、真空ポンプであって、
ポンプハウジング(119)は、接続開口(225)を有し、接続開口(225)は、ボード(241)によって真空密に閉じられていて、これにより、ボード(241)は、真空室(V)を圧力室(D)から分離し、
真空室(V)又は真空室(V)の一部を気密として、ボード(241)への腐食性のガスの接触をさせないガスバリア(231)が真空側でボード(241)の手前に、ボード(241)に対して離間されて設けられていて、
ガスバリア(231)は、ポンプハウジング(119)内に形成されていて真空室(V)に連通するチャネル(224)内に配置されていて、
チャネル(224)は、屈曲した又は湾曲した領域(229)を有し、領域(229)は、ガスバリア(231)によって充填されていて、
チャネル(224)の湾曲した領域(229)は、ラビリンス状に複数屈曲されていて、
チャネル(224)の湾曲した領域(229)は、ポンプハウジング(119)の表面と、ポンプハウジング(119)に固定されたアングル部材(259)とによって画定されていることを特徴とする、
真空ポンプ。 The vacuum chamber (V) defined by the pump housing (119),
A vacuum pump with a board (241).
The pump housing (119) has a connection opening (225), which is vacuum tightly closed by the board (241), whereby the board (241) is vacuum chamber (V). From the pressure chamber (D)
A gas barrier (231) that keeps the vacuum chamber (V) or a part of the vacuum chamber (V) airtight and does not allow corrosive gas to come into contact with the board (241) is on the vacuum side in front of the board (241). It is provided apart from 241),
The gas barrier (231) is formed in the pump housing (119) and is located in the channel (224) communicating with the vacuum chamber (V).
The channel (224) has a bent or curved region (229), the region (229) being filled by a gas barrier (231).
The curved region (229) of the channel (224) is bent in a labyrinth-like manner.
The curved region (229) of the channel (224) is characterized by being defined by a surface of the pump housing (119) and an angle member (259) fixed to the pump housing (119).
Vacuum pump.
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