JPH0219693A

JPH0219693A - 真空ポンプ

Info

Publication number: JPH0219693A
Application number: JP16775488A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nagaoka; 隆司長岡
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1990-01-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、真空ポンプに係り、特に低い温度で壁面に付
着堆積しやすい物質を含む気体を排気するのに好適な真
空ポンプに関するものである。

［従来の技術］一般に、ドライ真空ポンプは、吸気口から流入する腐食
性ガスや反応生成物が通過するポンプ機構部に油がない
ため、油の劣化がなく、メンテナンスが容易であるとい
う優れた特徴をもつ。しかし、吐出口の部分は、排出さ
れるガスが急に冷却されるため、ガス中の反応生成物が
固体となり、壁面に付着堆積しやすい、これを防ぐ方法
として、窒素などの不活性ガスで取扱いガスを稀釈した
り、吐出口内に電気的に加熱するヒータを取付けてガス
を加熱することがある。

例えば、特開昭６２−１５３５９７号公報には、ポンプ
外部から不活性ガスを供給する軸封部の構造が開示され
ている。

第２図は、従来の真空ポンプの縦断面図である。

第２図に示すように、真空ポンプは、吸込口１と吐出口
２とを有するケーシング３内に、このケーシング３内に
配置されたステータ５．およびこのステータ５間に配置
された駆動軸７に固定されたロータ４からなるポンプ機
構部６と、前記駆動軸７を駆動する電動機部８とを収納
し、前記ポンプ機構部６と前記駆動軸７を支持する軸受
９との間に軸封部１０を形成している。

この軸封部１０ヘポンプ外部からシールガスを供給する
ためのシールガス供給口１１をケーシング３に設けてい
る。このシールガスは、ポンプ機構部６と軸受９との両
方へ分かれて流れるようになっているため、ポンプ機構
部６を通過する気体と軸受潤滑油が接することがない。

そして、ポンプ機構部６に流入したシールガスは、ポン
プの吸込口１から流入する気体と混り合って吐出ｌコ２
から排気されるため、反応生成物を含むガスは、シール
ガスによって稀釈されることになる。反応生成物の中に
は、圧力が上昇し温度が低下すると固体化しやすくなる
ものが多く、特に、半導体製造装置の１種であるドライ
エツチング装置から排気されるガスには、そのような物
質が含まれていることがある。

さて、このような物質であっても、不活性ガスで稀釈さ
れると固体化する温度が低くなり固体化しにくくなるこ
とが知られており、吐出口内に電気的に加熱するヒータ
を設けて通過するガスの温度を上げてやれば、反応生成
物がより固体化しにくくなる。

［発明が解決しようとする課題］上記従来技術は、軸封部に供給するシールガスにより、
ポンプの吸込口から流入するガスを稀釈し、吐出口に設
けたヒーターによってガスを加熱することにより、吐出
口部への反応生成物の付着堆積を防止することができる
。しかし、吐出口よりやや上流側の部分で、吸込口から
流入するガスとシールガスとが混り合う前の部分では、
反応生成物が固体化しやすい状態にあり、さらに長時間
連続運転ができるようにするためには、この部分におけ
る付着を防止することが不可欠のことである。

本発明は、上記従来技術における課題を解決するために
なされたもので、ポンプ内の吐出口よりやや上流側の部
分における反応生成物の付着堆積を防止し、より長時間
の連続運転を可能にする真空ポンプを提供することを、
その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために１本発明に係る真空ポンプの
構成は、吸込口と吐出口とを有するケーシング内に、こ
のケーシング内に配置されたステータ、およびこのステ
ータ間に配置された駆動軸に固定されたロータからなる
ポンプ機構部と、前記駆動軸を即動する電動機部とを収
納し、前記ポンプ機構部と前記駆動軸を支持する軸受と
の間にポンプ外からシールガスを供給する軸封部を備え
てなる真空ポンプにおいて、吐出口部に加熱手段を設け
るとともに、吐出口の加熱手段下流の流路と前記ステー
タとを連通ずるバイパス流路を設けたものである。

［作用］吸込口からポンプ内へ流入するガス中に、昇華性の反応
生成物が含まれる場合、ポンプ内を通過するに従って圧
力が上昇し１反応生成物が固体化して壁面に付着しやす
くなる。

本発明においては、軸封部に外部から供給されるシール
ガスによって稀釈され、吐出口部に設けた加熱手段に係
るヒーターによって加熱された排気ガスの一部を、バイ
パス流路を経てポンプ機構部の中間部へ戻してやること
により、ポンプ機構部後段側におけるガスが稀釈、加熱
されるので、この部分への反応生成物の付着堆積が防止
され、ポンプをより長時間連続運転することが可能とな
る。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図および第３図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るドライ真空ポンプの
縦断面図、第３図は、ＡｌＣｌ、の蒸気圧線図である。

第１図中、先の第２図と同一符号のものは従来技術と同
等部分を示す。

第１図において、１は吸込口、２は吐出口、３はケーシ
ング、４は、駆動軸７に嵌着されたロータ、５は、ロー
タ４を囲むようにケーシング３側に固定されたステータ
で、ロータ４．ステータ５でポンプ機構部６が構成され
ている。

８ａは、駆動軸７に嵌着されたモータロータ。

８ｂは、モータロータ８ａを囲むようにケーシング３側
に固定されたモータステータで、モータロータ８ａ、モ
ータステータ８ｂ″ｒｔ動機部８が構成されている。

９は、駆動軸７をケーシング３に支持する軸受、１０は
、ポンプ機構部６と軸受７との間に形成された軸封部、
１１は、ケーシング３に設けられたシールガス供給口、
１２は、シールガス排気口、１３はモータ室である。

また、１４は、ケーシング３の吐出口２に装着され、ほ
ぼＴ字状に流通路を形成してなる管体、１５は、加熱手
段に係る棒状のヒータで、このヒータ１５は、ケーシン
グ３の吐出口２に通じる管体１４の流通路１４ａに挿通
されている。そして。

ヒータ１５は、ポンプ外に設けられた可変抵抗器等の電
力調節装置１７を通して電源１８に接続している。１６
はバイパス流路で、このバイパス流路１６は、管体１４
のＴ字状の一端の流通路１４ｂに接続し、ポンプ機構部
６の中間部であるステータ５の内側流路に連通している
、管体１４のＴ字状の他端の流通路１４ｃは大気への排
出口となっている。

吸込口１から流入される気体は、ポンプ機構部６を通っ
て吐出口２から管体１４の流通路１４ａ。

１４ｃを経て大気へ排気される。

ポンプ機構部６と軸受９との間には軸封部１゜があり、
この軸封部１０には外部からシールガス供給口１１を通
ってシールガスが供給される。シールガスとしては、吸
込口１から流入する気体と反応することのないように、
乾燥窒素などの不活性ガスを用いる。

シールガス供給口１１から流入したシールガスは２方向
に分かれて流れ、一部はポンプ機構部６へ流入し、吸込
口１から流入した気体と一緒に吐出口２から排気され、
残りは軸受９を通ってモータ室１３に入り、シールガス
排気口１２から排気される。この２方向に分かれて流れ
るシールガスによって、軸受９等の潤滑油がポンプ機構
部６に流入するのを防ぐとともに、吸込口１から流入し
た気体がモータ室１３に流入するのを防止している。

ケーシング３の吐出口２には、ヒータ１５を導入できる
ように管体１４が装着されている。

Ｔ字状に流通路を形成した管体１４には、ステータ５の
内側の流路中間部と連通ずるバイパス流路１６が設けら
れており、排気される気体の一部が圧力差によって管体
１４からステータ５へ向けて流れるようになっている。

次に、上述した本発明の実施例の動作を説明する。

吸込口２から吸込まれた気体は、ロータ４とステータ５
から成るポンプ機構部６の流路内で順次圧縮され、吐出
口２を通って大気へ排気される。

そして排気過程において、ロータ４が回転している部分
では、気体は高温になるが、吐出口２の付近ではケーシ
ング３に熱が逃げるため、気体の温度は低下する。この
ため、真空ポンプの吸込側が例えば半導体デバイスのア
ルミドライエツチング装置に連結されている場合には、
エツチング後の反応生成物としてＡｌＣ１，（塩化アル
ミニウム）が生成する。

このＡｌＣｌ３の蒸気圧線図は、第３図に示すように、
大気圧付近では１８０℃以下の温度で固体となるので、
流路を通ってきた前述の反応生成物は、吐出口２の内壁
で冷却され内壁に付着する。

この付着物はヒータ１３によって加熱され気化するため
、付着物による吐出口２の閉塞を抑えることができる。

また、吐出口２を通過する気体は軸封部１０に外部から
供給されるシールガスによって稀釈されるため、ＡｌＣ
ｌ３が固体となる温度は低くなり、付着しにくくなる。

以上説明したように、ヒーター１５による加熱と軸封部
１ｏに供給されるシールガスによる稀釈の効果とによっ
て、吐出口２が反応生成物の付着で閉塞することは防止
できるが、ポンプ機構部６の後段側で、流路内の圧力が
高い部分において反応生成物が付着堆積する可能性があ
る。これを防止するために、ポンプ吸込口から窒素のよ
うな不活性ガスを加えることも有効であるが、この方法
では、ポンプの上流にある装置における実効排気速度が
低下するので不利になる。

そこで、本実施例においては、吐出口２を通過する稀釈
、加熱されたガスの一部を、管体１４とステータ５の中
間付近に連通ずるバイパス流路１６とを通して、ポンプ
機構部６の途中に戻してやることにより、ポンプ機構部
６の後段側におけるガスを稀釈、加熱し、反応生成物の
壁面への付着堆積を防止する。

したがって、より長時間の連続運転が可能になるという
効果がある。

なお、上記の実施例は、ドライ真空ポンプについて説明
したが１本発明はこれに限らず潤滑油溜りを備えた真空
ポンプにも適用可能である。

［発明の効果］以上述べたように、本発明によれば、ポンプ内の吐出口
よりやや上流側の部分における反応生成物の付着堆積を
防止し、より長時間の連続運転を可能にする真空ポンプ
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るドライ真空ポンプの
縦断面図、第２図は、従来の真空ポンプの縦断面図、第
３図は、ＡｌＣｌ３の蒸気圧線図である。１・・・吸込口、２・・・吐出口、３・・・ケーシング
、４・・・ロータ、５・・・ステータ、６・・・ポンプ
機構部、７・・・駆動軸、８・・・電動機部、９・・・
軸受、１ｏ・・・軸封部、１１・・・シールガス供給口
、１４・・・管体、１４ａ　、　１４　ｂ　、　１４　
ｃ　・＝流通路、１５−・・ヒータ、１６・・・バイパ
ス流路、１７・・・電力調節装置、１８・・・電源。

Claims

【特許請求の範囲】１、吸込口と吐出口とを有するケーシング内に、このケ
ーシング内に配置されたステータ、およびこのステータ
間に配置された駆動軸に固定されたロータからなるポン
プ機構部と、前記駆動軸を駆動する電動機部とを収納し
、前記ポンプ機構部と前記駆動軸を支持する軸受との間
にポンプ外からシールガスを供給する軸封部を備えてな
る真空ポンプにおいて、吐出口部に加熱手段を設けると
ともに、吐出口の加熱手段下流の流路と前記ステータと
を連通するバイパス流路を設けたことを特徴とする真空
ポンプ。２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、吐出口
部は、ケーシングの吐出口に、ほぼＴ字状に流通路を形
成した管体を装着し、ケーシングの吐出口に通ずる流通
路にヒータを挿通し、Ｔ字状の一端の流通路をバイパス
流路に接続し、Ｔ字状の他端の流通路を大気への排出口
としたことを特徴とする真空ポンプ。３、特許請求の範囲第１項および第２項記載のもののい
ずれかにおいて、加熱手段に係るヒータは棒状をなし、
このヒータを外部に設けた電力調節装置を介して電源に
接続するようにしたことを特徴とする真空ポンプ。