KR20210082165A - 진공 펌프 및 진공 펌프 구성 부품 - Google Patents

Abstract

[과제] 가스를 효율적으로 냉각할 수 있음과 더불어 메인터넌스 빈도가 적은 진공 펌프를 제공한다.
[해결 수단] 가스의 흡기부(12)와 배기부(13)를 갖는 본체 케이싱(14)과, 스테이터 날개(19)나 로터 날개(20)가 형성된 터보 분자 펌프 기구부(17)와, 터보 분자 펌프 기구부(17)의 하류측에 설치된 나사 홈 펌프 기구부(18)와, 터보 분자 펌프 기구부(17)로부터 도출된 가스를 냉각하여 나사 홈 펌프 기구부(18) 측으로 유출시키는 냉각 트랩부(81)와, 터보 분자 펌프 기구부(17)로부터 도출된 가스를 냉각 트랩부(81)에 유도하는 격벽(29)을 구비했다.

Description

진공 펌프 및 진공 펌프 구성 부품

본 발명은, 예를 들면 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프나 그 구성 부품에 관한 것이다.

일반적으로, 진공 펌프의 일종으로서 터보 분자 펌프가 알려져 있다. 이 터보 분자 펌프에 있어서는, 펌프 본체 내의 모터로의 통전에 의해 로터 날개를 회전시켜, 펌프 본체에 흡입한 가스의 기체 분자를 튕겨냄으로써 가스를 배기하도록 되어 있다. 또, 이러한 터보 분자 펌프에는, 냉각 트랩부(「냉각부」나 「트랩부」 등이라고도 한다)를 구비하고, 냉각 트랩부에서 가스 중의 퇴적 성분을 적극적으로 승화(여기에서는 고체화의 의미이다)시키는 타입의 것이 있다.

그리고, 이 타입의 터보 분자 펌프로서는, 냉각 트랩부를, 배기 유로의 도중에 배치한 것(특허 문헌 1)이나, 배기 유로 밖에 배치하여 일부의 가스를 분류시키는 것(특허 문헌 2, 특허 문헌 3) 등이 있다. 여기서, 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에서는, 배기 유로를 흐르는 가스가 부호(G)로 표시되고, 냉각 트랩부에 분류하는 가스가 부호(g)에 의해 표시되어 있다.

일본국 특허공개 2003-254284호 공보 일본국 특허 제4211320호 공보 일본국 특허 제4916655호 공보

그런데, 상술과 같은 각종의 터보 분자 펌프 중, 특허 문헌 1에 나타내어진 타입의 것에 있어서는, 냉각 트랩부가 배기 유로의 도중에 설치되어, 냉각 트랩부가 배기 유로에 면하고 있다. 이 때문에, 특허 문헌 1에 나타내어진 타입의 터보 분자 펌프는, 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에 나타내어진 타입의 것과 비교하여, 다량의 가스를 냉각 트랩부에 접촉시킬 수 있으며, 가스 중의 퇴적 성분을 효율적으로 승화시키는 것이 가능하다.

그러나, 배기 유로 중에 퇴적물이 석출하기 때문에, 퇴적물이 증가함에 따라, 서서히 배기 유로가 폐색되어, 배기 성능이 저하해 버린다. 그리고, 냉각 트랩을 케이싱 내에 설치한 채로 퇴적물을 제거하는 것은 곤란하며, 퇴적물을 제거하여 배기 유로의 크기(유로 면적)를 원래대로 되돌리기 위해서는, 냉각 트랩을 떼어내고, 냉각 트랩에 대해, 오버홀에 의한 메인터넌스를 행할 필요가 있다.

이에 대해, 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에 나타내어져 있는 바와 같이, 가스의 일부를 배기 유로로부터 냉각 트랩부 측으로 분류시키는 타입의 것에 있어서는, 냉각 트랩부를 배기 유로로부터 분리할 수 있어, 배기 경로에 퇴적물이 발생하기 어렵다. 그러나, 배기 유로의 가스의 일부를 안내하기 위한 유로(부호(g)의 가스 유로)를, 배기 유로에 연통시켜 양자를 공간적으로 연결하는 것만으로는, 기대하는 가스의 분류가 발생한다고는 할 수 없다. 이 때문에, 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에 나타내어진 타입의 터보 분자 펌프는, 냉각 트랩부를 유효하게 활용하는 것이 곤란하다.

특히, 냉각 트랩부의 전단에서 압축된 가스에 관해서는, 분자의 평균 자유 행정이 0.5mm 정도가 된다고 생각할 수 있고, 이론상, 가스 중의 분자를 배기 유로로부터 벗어난 위치로 이동시키는 것은 어렵다. 따라서, 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에 나타내어져 있는 바와 같이 가스를 분류시키는 타입의 것에 있어서는, 냉각 트랩부에 의해, 가스 중의 퇴적 성분을 효율적으로 승화시키는 것은 곤란하다.

본 발명이 목적으로 하는 점은, 가스를 효율적으로 냉각할 수 있음과 더불어 메인터넌스 빈도가 적은 진공 펌프, 및, 진공 펌프의 구성 부품을 제공하는 것에 있다.

(1) 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 가스의 흡기부와 배기부를 갖는 케이싱과,

고정 날개나 회전 날개가 형성된 펌프 기구부와,

상기 펌프 기구부의 하류측에 설치된 나사 홈 배기 기구부와,

상기 펌프 기구부로부터 도출된 상기 가스를 냉각하여 상기 나사 홈 배기 기구부 측으로 유출시키는 냉각 트랩부와,

상기 펌프 기구부로부터 도출된 상기 가스를 상기 냉각 트랩부로 유도하는 격벽부를 구비한 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(2) 또, 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, (1)에 있어서, 상기 격벽부가, 상기 케이싱 내에 설치된 원판형 부재인 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(3) 또, 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, (2)에 있어서, 상기 격벽부가, 상기 회전 날개와 일체로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(4) 또, 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, (1)에 있어서, 상기 격벽부의 하류에 상기 나사 홈 배기 기구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(5) 또, 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, (1)에 있어서, 상기 격벽부의 상류에 상기 나사 홈 배기 기구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(6) 또, 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, (1)에 있어서, 상기 냉각 트랩부에 있어서의 트랩 온도가, 가스 성분 중 적어도 하나의 승화 온도를 밑도는 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(7) 또, 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, (1)에 있어서, 상기 냉각 트랩부의 장착부가 단열 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(8) 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, (1)에 있어서, 상기 냉각 트랩부에 있어서의 퇴적물의 제거 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(9) 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, (1)에 있어서, 상기 냉각 트랩부에, 상기 가스의 유입 출구인 제1 유입 출구와는 상이한 제2 유입 출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(10) 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, (1)에 있어서, 상기 냉각 트랩부에 있어서의 내면의 적어도 일부에 비(非)점착 코팅이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(11) 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, (1)에 있어서, 상기 케이싱이, 상기 냉각 트랩부와, 소정의 케이싱 부재를 조합하여 구성되어 있으며, 이들 중 상기 냉각 트랩부만을 탈착 가능하게 하고 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프에 있다.

(12) 상기 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은, 진공 펌프의 케이싱 내에서 가스를 원심 방향으로 유도하기 위한 상류측 가스 유도면과, 상기 가스를 구심 방향으로 유도하기 위한 하류측 가스 유도면을 갖는, 진공 펌프 구성 부품에 있다.

상기 발명에 의하면, 가스를 효율적으로 냉각할 수 있음과 더불어 메인터넌스 빈도가 적은 진공 펌프, 및, 진공 펌프의 구성 부품을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프의 종단면이다.
도 2는, (a)는 제1 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프의 일부를 확대하여 나타낸 종단면, (b)는 제2 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프의 일부를 확대하여 나타낸 종단면이다.
도 3은, (a)는 냉각 트랩부를 설치하지 않는 경우의 가스의 상태 변화를 증기압 선도 상에 나타낸 그래프, (b)는 냉각 트랩부를 설치했을 경우의 가스의 상태 변화를 증기압 선도 상에 나타낸 그래프이다.
도 4는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프의 종단면이다.
도 5는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프의 종단면이다.
도 6은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프의 종단면이다.
도 7은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프의 종단면이다.
도 8은, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프의 종단면이다.
도 9는, 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프의 종단면이다.
도 10은, 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프의 종단면이다.

이하, 본 발명의 각 실시 형태에 따른 진공 펌프에 대해, 도면에 의거하여 설명한다.

본 발명의 제1 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프(10)에 대해, 도 1 및 도 2에 의거하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 진공 펌프로서의 터보 분자 펌프(10)를 종단하여 개략적으로 나타내고 있다. 이 터보 분자 펌프(10)는, 예를 들면, 반도체 제조 장치, 전자현미경, 질량 분석 장치 등과 같은 대상 기기의 진공 챔버(도시 생략)에 접속되도록 되어 있다.

터보 분자 펌프(10)는, 원통형의 펌프 본체(11)와, 상자형의 전장 케이스(도시 생략)를 일체로 구비하고 있다. 이들 중 펌프 본체(11)는, 도 1 중 상측이 대상 기기측에 연결되는 흡기부(12)로 되어 있으며, 하측이 보조 펌프 등에 연결되는 배기부(13)로 되어 있다. 그리고, 터보 분자 펌프(10)는, 도 1에 나타내는 연직 방향의 수직 자세 외, 도립 자세나 수평 자세, 경사 자세에서도 이용하는 것이 가능하게 되어 있다.

전장 케이스(도시 생략)에는, 펌프 본체(11)에 전력 공급을 행하기 위한 전원 회로부나, 펌프 본체(11)를 제어하기 위한 제어 회로부가 수용되어 있는데, 여기에서는, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.

펌프 본체(11)는, 대략 원통형의 본체 케이싱(14)을 구비하고 있다. 본체 케이싱(14) 내에는, 배기 기구부(15)와 회전 구동부(이하에서는 「모터」라고 칭한다)(16)가 설치되어 있다. 이들 중, 배기 기구부(15)는, 펌프 기구부로서의 터보 분자 펌프 기구부(17)와, 나사 홈 배기 기구부로서의 나사 홈 펌프 기구부(18)에 의해 구성된 복합형의 것으로 되어 있다.

터보 분자 펌프 기구부(17)와 나사 홈 펌프 기구부(18)는, 펌프 본체(11)의 축방향으로 연속하도록 배치되어 있으며, 도 1에 있어서는, 도 1 중 상측에 터보 분자 펌프 기구부(17)가 배치되고, 도 1 중 하측에 나사 홈 펌프 기구부(18)가 배치되어 있다. 이하에, 터보 분자 펌프 기구부(17)나 나사 홈 펌프 기구부(18)의 기본 구조에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1 중 상측에 배치된 터보 분자 펌프 기구부(17)는, 다수의 터빈 블레이드에 의해 가스의 이송을 행하는 것이며, 소정의 경사나 곡면을 갖고 방사상으로 형성된 고정 날개(이하에서는 「스테이터 날개」라고 칭한다)(19)와 회전 날개(이하에서는 「로터 날개」라고 칭한다)(20)를 구비하고 있다. 터보 분자 펌프 기구부(17)에 있어서, 스테이터 날개(19)와 로터 날개(20)는 10단 정도에 걸쳐 교대로 늘어서도록 배치되어 있다.

스테이터 날개(19)는, 본체 케이싱(14)에 일체적으로 설치되어 있으며, 상하의 스테이터 날개(19) 사이에, 로터 날개(20)가 들어가 있다. 로터 날개(20)는, 진공 펌프 구성 부품으로서의, 통형의 로터(28)에 일체화되어 있으며, 로터(28)는 로터축(21)에, 로터축(21)의 외측을 덮도록 동심적으로 고정되어 있다. 로터축(21)의 회전에 수반하여, 로터축(21) 및 로터(28)와 같은 방향으로 회전한다.

여기서, 펌프 본체(11)는, 주였던 부품의 재질로서 알루미늄이 채용되어 있는 것이며, 후술하는 배기측 케이싱(14b), 스테이터 날개(19), 로터(28) 등의 재질도 알루미늄이다. 또, 도 1에서는, 도면이 번잡하게 되는 것을 피하기 위해, 펌프 본체(11)에 있어서의 부품의 단면을 나타내는 해칭의 기재를 생략하고 있다.

로터(28)의 로터 원통부(23)에는, 격벽부로서의 격벽(29)이 환상으로 형성되어 있다. 이 격벽(29)은, 로터(28)에 있어서의 축방향의 도중의 부위에 일체로 형성되어 있으며, 도 1 중에 있어서의 로터 날개(20)의 하부에 있어서, 경방향으로 돌출되어 있다. 그리고, 격벽(29)의, 로터(28)로부터의 돌출량은, 전체 둘레에 걸쳐 균일하게 되도록 설정되어 있다.

또한, 격벽(29)은, 후술하는 냉각 트랩부(41)로 가스를 유도하도록 되어 있다. 또, 격벽(29)의 재질도 로터(28) 등과 동일하게 알루미늄이다. 그리고, 격벽(29)은, 로터(28)의 회전에 수반하여, 로터(28)와 일체로 회전하여, 회전 원판으로서 기능하면서, 경방향 외측(원심 방향)으로의 가스의 유도를 행하도록 되어 있다.

로터축(21)은, 계단식의 원기둥형으로 가공되어 있으며, 터보 분자 펌프 기구부(17)로부터 하측의 나사 홈 펌프 기구부(18)에 이르고 있다. 또한, 로터축(21)에 있어서의 축방향의 중앙부에는, 모터(16)가 배치되어 있다. 이 모터(16)에 대해서는 후술한다.

나사 홈 펌프 기구부(18)는, 로터 원통부(23)와 나사 스테이터(24)를 구비하고 있다. 로터 원통부(23)나 나사 스테이터(24)의 상세에 대해서는 후술한다. 나사 홈 펌프 기구부(18)의 후단에는 배기 파이프에 접속하기 위한 배기구(25)가 배치되어 있으며, 배기구(25)의 내부와 나사 홈 펌프 기구부(18)가 공간적으로 연결되어 있다.

또한, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 외주부에는, 냉각 트랩부(41)(후술한다)가 설치되어 있다. 나사 홈 펌프 기구부(18)의 로터 원통부(23)는, 로터(28)에 일체로 형성되어 있다. 또한, 로터 원통부(23)는, 도 1 중에 있어서의 로터(28)의 하단부로부터, 경방향으로 동심적으로 펼쳐져 형성되어 있다.

도 2 (a)에 확대한 단면을 나타내는데, 나사 스테이터(24)는, 통형으로 형성되어, 로터 원통부(23)의 외측을 전체 둘레에 걸쳐 덮고 있다. 나사 스테이터(24)의 내주면에는, 구부러진 톱니형의 복수의 스파이럴 벽부(26)가, 축방향으로(도 1의 상측으로부터 하측으로), 소정의 비틀림 각도로 형성되어 있다. 또한, 각 스파이럴 벽부(26) 사이에는, 각 스파이럴 벽부(26)에 의해 구분된 나사 홈부(27)가 형성되어 있다.

나사 스테이터(24)에 있어서는, 스파이럴 벽부(26)의 간격이, 도 1 및 도 2 (a) 중 상방으로부터 하방으로 감에 따라, 서서히 좁아지도록 변화하고 있다. 이 때문에, 나사 홈부(27)의 폭도, 도 1 중 상방으로부터 하방으로 감에 따라, 서서히 좁아지도록 변화하고 있다. 나사 스테이터(24)는, 스파이럴 벽부(26)의 선단이나 나사 홈부(27)를 로터 원통부(23)를 향한 상태에서, 스파이럴 벽부(26)를 로터 원통부(23)에 접촉시키지 않도록, 배기측 케이싱(14b)에 고정되어 있다.

여기서, 나사 스테이터(24)로서는, 홀벡으로서 알려진 일반적인 것을 채용 가능하다. 또, 도 2 (a)에서는, 스파이럴 벽부(26)에 대해서는, 도시가 번잡하게 되지 않도록, 해칭을 생략하여 단면을 나타내고 있다. 또, 나사 스테이터(24)의 재질로서, 알루미늄이 채용되어 있다.

전술의 모터(16)는, 로터축(21)의 외주에 고정된 회전자(부호 생략)와, 회전자를 둘러싸도록 배치된 고정자(부호 생략)를 갖고 있다. 모터(16)를 작동시키기 위한 전력의 공급은, 전술의 전장 케이스(도시 생략)에 수용된 전원 회로부나 제어 회로부에 의해 행해진다.

로터축(21)의 지지에는, 자기 부상에 의한 비(非)접촉식의 베어링인 자기 베어링이 이용되고 있다. 자기 베어링으로서는, 모터(16)의 상하에 배치된 2쌍의 레이디얼 자기 베어링(경방향 자기 베어링)(30)과, 로터축(21)의 하부에 배치된 1쌍의 액시얼 자기 베어링(축방향 자기 베어링)(31)이 이용되고 있다.

이들 중 각 레이디얼 자기 베어링(30)은, 로터축(21)에 형성된 레이디얼 전자석 타깃(30A), 이에 대향하는 복수(예를 들면 2개)의 레이디얼 전자석(30B), 및 레이디얼 방향 변위 센서(30C) 등에 의해 구성되어 있다. 레이디얼 방향 변위 센서(30C)는 로터축(21)의 경방향 변위를 검출한다. 그리고, 레이디얼 방향 변위 센서(30C)의 출력에 의거하여, 레이디얼 전자석(30B)의 여자 전류가 제어되고, 로터축(21)이, 경방향의 소정 위치에서 축심 둘레로 회전할 수 있도록 부상 지지된다.

액시얼 자기 베어링(31)은, 로터축(21)의 하단측의 부위에 장착된 원반 형상의 아마추어 디스크(31A)와, 아마추어 디스크(31A)를 사이에 두고 상하로 대향하는 액시얼 전자석(31B)과, 로터축(21)의 하단면으로부터 조금 떨어진 위치에 설치한 액시얼 방향 변위 센서(31C) 등에 의해 구성되어 있다. 액시얼 방향 변위 센서(31C)는 로터축(21)의 축방향 변위를 검출한다. 그리고, 액시얼 방향 변위 센서(31C)의 출력에 의거하여, 상하의 액시얼 전자석(31B)의 여자 전류가 제어되고, 로터축(21)이, 축방향의 소정 위치에서 축심 둘레로 회전할 수 있도록 부상 지지된다.

그리고, 이러한 레이디얼 자기 베어링(30)이나 액시얼 자기 베어링(31)을 이용함으로써, 로터축(21)(및 로터 날개(20))이 고속 회전을 행하는데 있어서 마모가 없고, 수명이 길며, 또한, 윤활유를 불필요로 한 환경이 실현되어 있다. 또, 본 실시 형태에 있어서는, 레이디얼 방향 변위 센서(30C)나 액시얼 방향 변위 센서(31C)를 이용함으로써, 로터축(21)에 대해, 축방향(Z방향) 둘레의 회전의 방향(θz)만 자유로 하고, 그 외의 5축 방향인 X, Y, Z, θx, θy의 방향에 대한 위치 제어가 행해지고 있다.

또한, 로터축(21)의 상부 및 하부의 주위에는, 소정 간격을 두고 반경 방향의 보호 베어링(「보호 베어링」, 「터치다운(T/D) 베어링」, 「백업 베어링」 등이라고도 한다)(32, 33)이 배치되어 있다. 이러한 보호 베어링(32, 33)에 의해, 예를 들면 만일 전기 계통의 트러블이나 대기 돌입 등의 트러블이 발생했을 경우에도, 로터축(21)의 위치나 자세를 크게 변화시키지 않고, 로터 날개(20)나 그 주변부가 손상되지 않도록 되어 있다.

다음으로, 전술의 냉각 트랩부(41)에 대해 설명한다. 냉각 트랩부(41)는, 외동(外胴)부(42), 내동(內胴)부(43), 및, 냉각판(44) 등을 조합하여, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 외주를 덮도록 환상으로 형성되어 있다. 이러한 외동부(42), 내동부(43), 및, 냉각판(44)의 재질로서, 알루미늄이 채용되어 있다.

외동부(42)는, 본체 케이싱(14)의 일부(축방향의 중간 부분)를 구성하고 있으며, 내동부(43)는, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 나사 스테이터(24)의 외주에 면하고 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는, 본체 케이싱(14)은, 도 1 중 상부에 위치하는 흡기측 케이싱(14a), 냉각 트랩부(41)의 외동부(42), 및, 도 1 중 하측에 위치하는 배기측 케이싱(14b)을 직렬적으로 늘어놓아 구성되어 있다. 또한, 냉각 트랩부(41)는, 후술하는 바와 같이 본체 케이싱(14)의 내부에서, 가스의 냉각을 행하도록 되어 있다.

또한, 외동부(42)의 내부에는, 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수 유로(46)가 환상으로 형성되어 있으며, 냉각수 유로(46)에는, 냉각수 배관(47)을 통해 냉각수(도시 생략)가 도입된다. 그리고, 냉각수 유로(46)에 도입된 냉각수에 의해, 외동부(42)나, 외동부(42)에 열전달 가능하게 접촉한 각 부품(내동부(43), 냉각판(44) 등)의 열이 빼앗겨, 냉각 트랩부(41)가 냉각된다. 여기서, 도 1에서는, 냉각수를 도출하는 냉각수 배관(도시 생략)은, 본체 케이싱(14)의 배후에 숨어 있다.

냉각판(44)은, 그 판면을 본체 케이싱(14)의 경방향에 있어서의 외측과 내측을 향한 상태에서, 세워 설치되어 있다. 냉각판(44)의 기단부(도 1 및 도 2 (a) 중 하방의 부위)는, 단면 L자형으로 가공되어 있으며, 외동부(42)와 내동부(43)에 끼워진 상태로 고정되어 있다. 냉각판(44)의 상단부(도 1 및 도 2 (a) 중 상방의 부위)는, 전술의 격벽(29)과 동일한 정도의 위치에 이르고 있으며, 격벽(29)에 접촉하지 않고, 또한, 가스 누출이 방지되는 정도의 근소한 간극을 통해 격벽(29)에 면하고 있다.

냉각판(44)의 기단측에 있어서는, 유통 구멍부(45)가 냉각판(44)을 두께 방향으로 관통하도록 설치되어 있으며, 냉각판(44)의 외측과 내측의 공간은, 가스가 유통할 수 있도록 연결되어 있다. 그리고, 냉각 트랩부(41)의 내부에는, 격벽(29)의 상면측의 공간으로부터, 냉각판(44)의 외측, 유통 구멍부(45), 및, 냉각판(44)의 내측을 거쳐, 격벽(29)의 하면측의 공간에 이르는 트랩 유로(51)가 형성되어 있다.

트랩 유로(51)에 있어서, 격벽(29)의 상면측의 부위는, 트랩 유로(51)의, 환상으로 형성된 트랩 유입구(52)(제1 유입 출구 중 제1 유입구)로 되어 있다. 또, 격벽(29)의 하면측의 부위는, 트랩 유로(51)의, 동일하게 환상으로 형성된 트랩 유출구(53)(제1 유입 출구 중 제1 유출구)로 되어 있다. 그리고, 터보 분자 펌프 기구부(17)로부터 도출된 가스가, 격벽(29)에 의해 유도되어 트랩 유입구(52)로 유입된다.

또한, 트랩 유입구(52)로 유입된 가스는, 트랩 유로(51)에 있어서 냉각판(44)의 외측과 내측을 통과하여, 트랩 유입구(52)로부터 나사 홈 펌프 기구부(18)로 향하여 유출된다. 여기서, 트랩 유입구(52)나 트랩 유출구(53)는, 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 개구하고 있는 것이어도 되고, 혹은, 단속적으로 개구하고 있는 것이어도 된다.

냉각 트랩부(41)에는, 도 1 중 좌측에 나타내는 바와 같이(도 2 (a)에 확대한 단면을 나타낸다), 세정액 유입관(55)(제2 유입 출구 중 제2 유입구)을 구성하는 부재와 세정액 유출관(56)(제2 유입 출구 중 제2 유출구)이 접속되어 있다. 세정액 유입관(55)과 세정액 유출관(56)은, 통상은 세정액의 유통이 없도록, 밸브 등을 통해 닫혀져 있다. 그러나, 냉각 트랩부(41) 내를 세정하는 경우에는, 터보 분자 펌프(10)의 운전을 정지한 상태에 있어서, 세정액 유입관(55)을 통해, 트랩 유로(51) 내에 세정액(도시 생략)이 도입된다.

세정액 유입관(55)과 세정액 유출관(56)의 배치는, 터보 분자 펌프(10)를 도 1에 나타내는 상태(흡기부(12) 상으로 하여 수직)로 설치했을 경우에, 세정액 유입관(55)의 위치가, 세정액 유출관(56)보다 낮게 되도록 설정되어 있다. 또, 세정액 유입관(55)과 세정액 유출관(56)에는, 규격화된 배관이나 이음매가 이용되고 있다.

세정액 유출관(56)의 배치는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 세정액 유출관(56)의 위치가 격벽(29)보다 낮게 되도록 설정되어 있다. 그리고, 세정액 유입관(55)을 통해 냉각 트랩부(41)에 공급되고, 트랩 유로(51) 내에서 유통하는 세정액은, 트랩 유로(51) 내에 모이고, 세정액 유출관(56)을 통해, 터보 분자 펌프(10)의 외부로 배출된다. 그리고, 세정액은, 트랩 유로(51)와 터보 분자 펌프(10)의 외부 사이에서 순환한다.

이와 같이, 세정액을 트랩 유로(51) 내에 공급하여 순환시킴으로써, 세정액 유입관(55)이나 세정액 유출관(56), 및, 이들에 연결되는 세정액 유로가 세정부(퇴적물의 제거 기능을 발휘하는 퇴적물 제거부)로서 기능한다. 그리고, 냉각 트랩부(41)를, 본체 케이싱(14)으로부터 떼어내지 않고, 세정하는 것이 가능해진다. 또한, 냉각 트랩부(41)의 내부에는, 냉각판(44)이 설치되어 있으며, 가스와 냉각 트랩부(41)의 접촉 면적이 크게 확보되어 있는데, 세정액에 의한 세정을 행함으로써, 냉각 트랩부(41) 내의 넓은 면적(퇴적물 부착 가능 면적)에 대해 효율적으로 세정을 행할 수 있다.

또, 세정액 유입관(55)과 세정액 유출관(56) 중, 상방에 위치하는 세정액 유출관(56)을 격벽(29)보다 낮게 배치하고 있으므로, 세정액의 액면이, 격벽(29)이나 그 상부에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 세정액의 액면이 격벽(29)보다 위에 이르러, 세정액이 격벽(29)보다 위로 흘러넘치는 것을 방지할 수 있다.

냉각 트랩부(41)에 있어서, 접속되어 있는 전술의 냉각수 배관(47), 세정액 유입관(55), 및, 세정액 유출관(56)은, 모두 본체 케이싱(14)의 경방향 외측(원심 방향)을 향하여 돌출되어 있다. 또, 냉각 트랩부(41)의 하방에는, 배기구(25)나 퍼지 포트(57)가 설치되어 있으며, 이들도 본체 케이싱(14)의 경방향 외측(원심 방향)을 향하여 돌출되어 있다.

퍼지 포트(57)는, 퍼지 가스(여기에서는 N2 가스)의 유로를 구성하고 있다. 퍼지 포트(57)를 통해 도입된 퍼지 가스는, 레이디얼 전자석 타깃(30A)과, 레이디얼 전자석(30B) 사이의 공간에, 상향 흐름을 형성하고 있다. 그리고, 퍼지 가스의 흐름에 의해, 퇴적 성분을 포함하는 가스가 배출되어, 머물려고 하는 퇴적 성분이 휩쓸리도록 되어 있다.

냉각 트랩부(41)의, 인접하는 부품(여기에서는 흡기측 케이싱(14a) 및 배기측 케이싱(14b))에 대한 고정은, 육각 구멍이 달린 볼트(58, 59)를 이용하여 행해지고 있다. 즉, 도 1 및 도 2 (a) 중에 나타내는 바와 같이, 상대적으로 대경인 육각 구멍이 달린 볼트(58)에 의해, 흡기측 케이싱(14a)의 플랜지부(61)와 냉각 트랩부(41)(외동부(42))의 연결이 행해지고 있다. 또, 상대적으로 소경인 육각 구멍이 달린 볼트(59)에 의해, 배기측 케이싱(14b)의 플랜지부(62)와 냉각 트랩부(41)(동일하게 외동부(42))의 연결이 행해지고 있다.

또, 대경인 육각 구멍이 달린 볼트(58)를 풀어 냉각 트랩부(41)로부터 이탈시킴으로써, 흡기측 케이싱(14a)과 냉각 트랩부(41)의 분리가 가능해진다. 또한, 소경인 육각 구멍이 달린 볼트(59)를 풀어 냉각 트랩부(41)로부터 이탈시킴으로써, 배기측 케이싱(14b)과 냉각 트랩부(41)의 분리가 가능해진다.

그리고, 세정액에 의한 세정으로는 부족할수록, 냉각 트랩부(41) 내에 퇴적물이 축적되어 있는 것이 상정되는 경우 등에, 냉각 트랩부(41)를 떼어내어, 냉각 트랩부(41)의 분해나 세정을 행할 수 있도록 되어 있다. 또, 냉각 트랩부(41)를 떼어냄으로써, 냉각 트랩부(41)에 의해 덮여 가려져 있던 나사 홈 펌프 기구부(18)가 노출된다. 이 때문에, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 나사 스테이터(24)에 퇴적물이 부착되어 있는 경우에는, 이 퇴적물을 제거하는 작업이 가능해진다.

이러한 구조의 터보 분자 펌프(10)의 운전 시에는, 전술의 모터(16)가 구동되어, 로터 날개(20)가 회전한다. 그리고, 로터 날개(20)의 회전에 수반하여, 도 1 중 상측에 나타내는 흡기부(12)로부터 가스가 흡인되고, 스테이터 날개(19)와 로터 날개(20)에 기체 분자를 충돌시키면서, 나사 홈 펌프 기구부(18) 측으로 가스의 이송이 행해진다.

터보 분자 펌프 기구부(17)로부터 나사 홈 펌프 기구부(18) 측으로 도출된 가스는, 도 1에 있어서의 격벽(29)의 상면(29a)(상류측 가스 유도면)에 의해 수평 방향의 외측(회전 중심측으로부터 원심 방향측)으로 유도된다. 그리고, 회전하는 격벽(29)의 상면(29a)에 의해 유도된 가스는, 트랩 유입구(52)로 안내되어, 냉각 트랩부(41)의 트랩 유로(51)에 유입된다.

이러한 가스의 이송은 연속적으로 행해지고 있으며, 트랩 유로(51)에 유입된 가스는, 냉각판(44)의 외주면(44a)측이나, 유통 구멍부(45)를 거쳐, 내주면(44b)측에 도달한다. 그리고, 트랩 유로(51) 내의 가스는, 냉각 트랩부(41)의 각 벽면과의 사이의 열전달에 의해 냉각되고, 트랩 유로(51)로부터 트랩 유출구(53)를 거쳐, 격벽(29)을 향하여 유출된다. 그리고, 냉각된 가스는, 격벽(29)의 하면(29b)(하류측 가스 유도면)을 따라 흐르고, 전술의 나사 홈부(27)에 흡입되어, 나사 홈 펌프 기구부(18)에 의해 압축된다.

나사 홈부(27) 내의 가스는, 배기부(13)로부터 배기구(25)로 진입하고, 배기구(25)를 통해 펌프 본체(11)로부터 배출된다. 또한, 로터축(21)이나, 로터축(21)과 일체적으로 회전하는 로터 날개(20), 로터 원통부(23), 및, 모터(16)의 회전자(부호 생략) 등을, 예를 들면 「로터부」, 혹은 「회전부」 등으로 총칭하는 것이 가능하다.

다음으로, 냉각 트랩부(41)의 기능에 대해, 도 3 (a), (b)의 증기압 곡선을 이용하여 설명한다. 이들 중, 도 3 (a)는, 터보 분자 펌프 기구부(도 1의 부호(17) 참조)와, 나사 홈 펌프 기구부(도 1의 부호(18) 참조) 사이에 냉각 트랩부(41)를 설치하지 않는 경우의 상태 변화를 예시하고 있으며, 도 3 (b)는, 냉각 트랩부(41)를 설치했을 경우의 상태 변화를 예시하고 있다.

또한, 각 도면 중 세로축은 가스 중에 있어서의 퇴적 성분의 분압(P)을 나타내고 있으며, 가로축은 가스의 온도(T)를 나타내고 있다. 여기에서는, 부품의 표면에 접한 가스는, 부품의 온도까지 냉각되므로, 유로를 구성하는 부품의 온도를, 편의상 「가스의 온도」로서 취급하고 있다. 또, 각 도면 중에 있어서 증기압 곡선(L)은, 가스의 온도(T)가 상승함에 따라 퇴적 성분의 분압(P)이, 상방으로 볼록한 형상으로 매끄럽게 상승하는 것으로 되어 있다. 그리고, 증기압 곡선(L)의 상측의 영역은, 도면 중에 문자 표기에 의해 나타내는 바와 같이, 퇴적 성분이 고체인 영역(고체 영역)으로 되어 있다. 또한, 증기압 곡선(L)의 하측의 영역은, 동일하게 도면 중에 문자 표기에 의해 나타내는 바와 같이, 퇴적 성분이 기체인 영역(기체 영역)으로 되어 있다.

도 3 (a)에 있어서, 점(S1~S3)은, 터보 분자 펌프 내에서 이송되는 가스나, 가스 중에 있어서의 퇴적 성분의 상태를 나타내고 있다. 이들 중 S1(T=T1, P=P1)은, 터보 분자 펌프 기구부의 입구(이하, 「터빈 입구」라고 칭한다)에 있어서의 가스의 상태에 대응하고 있다. 이 S1은, 증기압 곡선(L)보다 하측에 위치하고 있으며, 터빈 입구에 있어서의 퇴적 성분의 상태는 기체 영역에 있다.

이어서, S2(T2, P2)는, 터보 분자 펌프 기구부의 출구(이하에서는 「터빈 출구」라고 칭한다)에 있어서의 가스의 상태에 대응하고 있다. 터보 분자 펌프 기구부에서는, 가스가 이송에 수반하여 압축된다. 이 때문에, 터빈 출구에서는, 터빈 입구(S1)와 비교하여, 가스의 온도와 퇴적 성분의 분압이, 함께 상승하고 있다.

도 3 (a)의 예에서는, 터빈 출구의 가스에 대해 냉각 트랩(도 1에 있어서의 부호(41)가 해당)이 이용되지 않은 점에서, 터빈 출구로부터, 나사 홈부(도 2 (a) 중 부호(27)가 해당)의 입구(이하에서는 「나사 홈 입구」라고 칭한다)에 있어서의 가스의 온도는 동일하게 된다고 생각할 수 있다. 즉, 터빈 출구와 나사 홈 입구 사이에 냉각 트랩을 설치하지 않는 경우에는, 가스의 온도, 및, 퇴적 성분의 분압에 관하여, 터빈 출구=나사 홈 입구의 관계가 성립한다고 생각할 수 있다.

그리고, 가스가 나사 홈부 내에서 이송되면, 가스의 온도와 퇴적 성분의 압력이 상승하여, 가스의 상태는 S3이 되는 경우가 있다. 이 S3은, 나사 홈부의 출구(이하에서는 「나사 홈 출구」라고 칭한다)에 있어서의 가스의 상태에 대응하고 있다. 또한, S3(T2, P2)은, 증기압 곡선(L)보다 상측에 위치하고 있으며, 터빈 출구에서는, 퇴적 성분의 상태는 고체 영역에 속하고 있다. 이 때문에, 나사 홈부 출구나, 나사 홈 출구보다 하류측의 부위에서는, 퇴적 성분의 체적(석출)이 있다고 생각할 수 있다. 그리고, 퇴적물이 많이 모였다고 상정되는 경우에는, 터보 분자 펌프를 분해하여, 퇴적물의 제거를 위한 클리닝을 행하는 것이 필요하게 된다.

한편, 도 3 (b)에 나타내는 바와 같이 냉각 트랩(도 1에 있어서의 부호(41)가 해당)을 이용했을 경우에는, 터빈 출구에 이른 가스(S2)를 냉각 트랩으로 안내함으로써, 가스의 온도를 내릴 수 있다. 그리고, S4(T4, P4)나 S5(T5, P5)로 나타내는 바와 같이, 가스의 상태를 증기압 곡선(L)보다 저온측의 고체 영역에 이행시키고, 퇴적 성분을 석출시켜, 나사 홈 입구(S6)에 보내지는 가스에 대해, 퇴적 성분의 분압을 내려 둘 수 있다.

즉, 도 3 (b) 중 S4는, 냉각 트랩의 입구(이하에서는 「트랩 입구」라고 칭한다)에 있어서의 가스의 상태에 대응하고 있으며, S5는, 냉각 트랩의 출구(이하에서는 「트랩 출구」라고 칭한다)에 있어서의 가스의 상태에 대응하고 있다. 또, S6은, 나사 홈 입구에 있어서의 가스의 상태에 대응하고 있으며, S7은, 나사 홈 출구에 있어서의 가스의 상태에 대응하고 있다.

터빈 출구의 가스를 냉각 트랩으로 안내함으로써, 가스의 온도가 저하하고, 가스의 상태는 S3으로부터 S4로 이행한다. 또한, 가스가 냉각 트랩 내의 트랩 유로(도 1에 있어서의 부호(51)가 해당)를 유통하는 동안에, 냉각 트랩 내에서 퇴적 성분의 석출이 발생하여, 퇴적 성분의 분압이 P4에서 P5로 내려간다. 여기서, 도 3 (b)에서는, 설명이 번잡하게 되지 않도록, 가스의 온도가 트랩 입구에서 T4로 내려가, T4=T5가 되는 것으로 하고 있다. 전술한 바와 같이 부품의 표면에 접한 가스는, 부품의 온도까지 냉각되므로, 유로를 구성하는 부품의 온도를, 편의상 「가스의 온도」라고 하고 있는데, 또한, 냉각 트랩 입구(S4)와 냉각 트랩 출구(S5)가 동일한 온도이기 때문에, T4=T5로 하고 있다. 또한, 가스의 온도 저하의 양태는, 도 3 (b)의 예에 한정되는 것은 아니다.

냉각 트랩 출구에 이른 가스는, 냉각 트랩부로부터 유출되어, 나사 홈 입구로 안내된다. 그리고, 가스의 온도는, T5에서 T6으로 상승한다. 이 때 퇴적 성분은, 냉각 트랩부에서 고체화되어 있으며, 퇴적 성분의 분압(P6)은, 도 3 (a)에 나타내는 경우(냉각 트랩부를 설치하지 않는 경우)의 나사 홈 입구에 있어서의 분압(P2)에 비해 낮게 되어 있다.

이 때문에, 가스가, 도 3 (a)에 나타내는 경우와 동일하게 나사 홈 펌프 기구부(도 1에 있어서의 부호(18)가 해당)에서 압축되어도, 나사 홈 출구에서는, 퇴적 성분의 분압(P7)은, P3보다 낮아진다. 이 결과, 나사 홈 출구나, 그 하류의 부위에 퇴적물이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 퇴적물의 제거를 위한 클리닝을 불필요로 하거나, 클리닝의 빈도를 저하시키거나 하는 것이 가능해진다.

또한, 냉각 트랩부의 온도(트랩 온도)를, 가스 중 적어도 하나의 퇴적 성분의 승화 온도보다 낮게 함으로써, 보다 냉각 트랩부 이외의 부분에 퇴적물이 석출하는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 가스로서는, 예를 들면, 염화알루미늄이 석출하는 것이나, 상대적으로 승화 온도가 높은 염화인듐이 석출하는 것 등을 예시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 제1 실시 형태의 터보 분자 펌프(10)(도 1)에 의하면, 냉각 트랩부(41)의 전단에 격벽(29)을 설치하고 있는 점에서, 격벽(29)에 의해 가스를 냉각 트랩부(41)로 적극적으로 유도할 수 있다. 그리고, 격벽(29)에 의해, 가스를 트랩 유입구(52)에 유도하고, 추가로 냉각 트랩부(41)를 경유하여 트랩 유출구(53)로부터 유출된 가스를 하류 측으로 안내할 수 있다. 이 때문에, 예를 들면 전술의 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에 나타내어진 타입의 것과 비교하여, 가스를 분류시키지 않고, 가스의 전체를, 격벽(29)과 냉각 트랩부(41)의 상호작용에 의해, 효율적으로 냉각할 수 있다.

또, 격벽(29)에 의해 가스를 냉각 트랩부(41)로 유도하고 있는 점에서, 배기 유로를, 일직선의 양태가 아닌, 일단 꺽이는 방향(벗어나는 방향)으로 나아가고, 냉각 트랩부(41)를 경유하여, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 상류로 돌아오는 양태로 형성할 수 있다. 그리고, 트랩 유입구(52), 트랩 유출구(53), 냉각 트랩부(41), 냉각 트랩부(41) 내의 트랩 유로(51) 등과 같은, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 전단의 가스 유로는, 압축의 기능이 요구되는 부위는 아닌 점에서, 크기의 제약을 받기 어려운 것으로 되어 있다. 이 때문에, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 전단의 가스 유로를 충분한 크기로 함으로써, 전술의 특허 문헌 1에 나타내어진 타입의 것과 비교하여, 배기 유로가 퇴적물에 의해 폐색되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 냉각 트랩부(41)의 메인터넌스 빈도를 적게 하는 것이 가능해진다.

또, 트랩 유입구(52)와 트랩 유출구(53)가, 격벽(29)의 상하에 위치하고 있으며, 트랩 유입구(52)와 트랩 유출구(53)가, 격벽(29)에 의해 나누어져 있다. 이 때문에, 유입하는 가스와 유출하는 가스의 충돌을 방지할 수 있으며, 가스를 원활하게 유통시킬 수 있다. 그리고, 냉각 트랩부(41)에 가스를 확실히 공급하는 것이 가능해진다.

또한, 터보 분자 펌프 기구부(17)와 나사 홈 펌프 기구부(18) 사이에 격벽(29)을 설치하고 있는 점에서, 예를 들면, 터보 분자 펌프 기구부(17)로부터 도출된 가스 중에 어떠한 먼지가 포함되어 있었다 하더라도, 이 먼지가 나사 홈 펌프 기구부(18) 측으로 침입하는 것을 격벽(29)에 의해 막는 것이 가능하다.

또, 냉각 트랩부(41)에 냉각판(44)을 설치하고 있는 점에서, 가스와 냉각 트랩부(41)의 접촉 면적을 크게 확보할 수 있다. 그리고, 이것에 의해서도 효율적으로 가스의 냉각을 행하는 것이 가능하다.

또, 일반적으로, 터보 분자 펌프(10) 내의 가스의 온도는, 대기 온도보다 높아져 있는데, 냉각 트랩부(41)의 외동부(42)가 대기측에 면하고 있음으로써, 외동부(42)를 통해 대기 측으로 방열이 행해진다. 이 때문에, 효율적으로 가스의 냉각을 행하는 것이 가능하다.

또, 냉각 트랩부(41)가, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 나사 스테이터(24)의 외주에 면하도록 연장되어 있으며, 전술의 특허 문헌 1에 나타내어진 타입의 것과 비교하여, 펌프 내부로부터의 열의 영향을 받기 어려운 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 효율적으로 가스의 냉각을 행하는 것이 가능하다. 그리고, 예를 들면, 냉각 트랩부(41) 중의 식혀진 가스가, 펌프 내부로부터 열의 영향을 받아 재차 데워지는 경우가 일어나기 어렵다.

보다 구체적으로는, 제1 실시 형태의 냉각 트랩부(41)에 의하면, 냉각 트랩부(41) 자체를 효율적으로 저온화할 수 있다. 이것은, 수냉되는 냉각 트랩부(41)에 있어서의 케이싱(외동부(42) 등)으로 보다 많은 방열을 행할 수 있거나, 냉각 트랩부(41)가 장착되는 펌프 케이싱(흡기측 케이싱(14a)이나 배기측 케이싱 등)이 고온이 되기 어려워, 이러한 펌프 케이싱으로부터의 전열이 적거나 하기 때문이다.

또, 제1 실시 형태의 냉각 트랩부(41)에 의하면, 가스를 효율적으로 식힐 수 있다. 이것은, 펌프 내부의 고온부(모터(16) 등 발열 부재나, 나사 홈 펌프 기구부(18) 등의 고온측 부재 등)로부터 떨어져 있기 때문에, 열의 영향을 받기 어렵게 되어 있기 때문이다.

또한, 이 제1 실시 형태의 터보 분자 펌프(10)에 의하면, 도 3 (b)에 나타낸 바와 같이, 냉각 트랩부(41)에 있어서, 가스의 상태를 고체 영역으로 안내하여, 가스의 온도를 신속히 퇴적 성분의 승화 온도(고체화 온도) 이하로 내리는 것이 가능해진다. 그리고, 가스 중의 퇴적 성분(퇴적물)을, 냉각 트랩부(41)에서 포착하여, 가스의 분압을 저하시킬 수 있다.

이 때문에, 도 3 (b)에 나타내는 바와 같이, 트랩 출구로부터 유출된 가스의 온도가 상승해도(T5→T6→T7), 나사 홈 출구에서의 가스의 상태(S4)를, 기체 영역 내에 멈추는 것이 가능해진다. 그리고, 나사 홈 출구나, 그 하류의 부위에 퇴적물의 발생 및 증가하는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 이에 의해서도, 냉각 트랩부(41)의 메인터넌스 빈도를 적게 하는 것이 가능해진다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프(80)에 대해, 도 4 및 도 2 (b)에 의거하여 설명한다. 또한, 제1 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다. 도 4(및 도 2 (b))에 예시하는 제2 실시 형태에 있어서는, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 외측을 배기측 케이싱(84b)이 덮고 있으며, 냉각 트랩부(81)가, 본체 케이싱(84)(흡기측 케이싱(84a) 및 배기측 케이싱(84b))의 외측으로 돌출되어 있다.

냉각 트랩부(81)는, 모두 알루미늄제의 외동부(82)와 내동부(83)를 조합하여 결합하고, 환상으로 형성되어 있다. 또한, 냉각 트랩부(81)는 유닛화되어 있으며, 인접하는 부품(여기에서는 흡기측 케이싱(84a) 및 배기측 케이싱(84b))에 대한 고정은, 복수(2개만 도시)의 육각 구멍이 달린 볼트(89)를 이용하여 행해지고 있다.

이러한 육각 구멍이 달린 볼트(89)는, 흡기측 케이싱(84a)의 플랜지부(87)에 끼워 넣어짐과 더불어, 냉각 트랩부(81)에 비틀어 박혀있다. 각 육각 구멍이 달린 볼트(89)를 단단히 조임으로써, 냉각 트랩부(81)가 끌어올려진다. 냉각 트랩부(81)는, 배기측 케이싱(84b)에 면한 상태에서, 흡기측 케이싱(84a) 및 배기측 케이싱(84b)에 고정되어 있다. 또한, 냉각 트랩부(81)는, 내동부(83)의 내측에 형성된 볼록부(83a)(도 2 (b))를 배기측 케이싱(84b)에 접하여, 배기측 케이싱(84b)과의 사이에, 공기층이 되는 근소한 간극(88)을 개재시키고 있다.

냉각 트랩부(81)와 배기측 케이싱(84b) 사이에서는, 예를 들면 육각 구멍이 달린 볼트와 같은 나사 고정구에 의한 연결은 행해져 있지 않다. 이 때문에, 흡기측 케이싱(84a)과 냉각 트랩부(81)를 연결하고 있는 육각 구멍이 달린 볼트(89)를 전부 푸는 것만에 의해, 냉각 트랩부(81)를, 유닛마다, 본체 케이싱(84)으로부터 단체로 떼어내는 것이 가능하게 되어 있다. 그리고, 흡기측 케이싱(84a)이나 배기측 케이싱(84b)의 떼어냄을 수반하지 않고, 냉각 트랩부(81)의 탈착이 가능하게 되어 있다.

또, 내동부(83)에는, 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수 유로(46)가 환상으로 형성되어 있으며, 이 냉각수 유로(46)에, 냉각수 배관(47)을 통해 냉각수가 도입된다. 그리고, 냉각수에 의해, 내동부(83), 및, 내동부(83)에 열전달 가능하게 접촉한 각 부품의 열이 빼앗겨, 냉각 트랩부(81)가 냉각된다. 여기서, 도 1에서는, 냉각수를 도출하는 냉각수 배관은, 본체 케이싱(84)의 배후에 숨어 있다.

냉각 트랩부(81)에는, 알루미늄제의 냉각판(85)이, 그 판면을 본체 케이싱(84)의 경방향에 있어서의 외측과 내측을 향하여, 하향으로 매단 상태로 설치되어 있다. 냉각판(85)의 상단부는, 냉각 트랩부(81) 내에서 구획부(90)에 고정되어 있다. 냉각판(85)의 하단부와, 내동부(83)의 바닥부 사이에는, 가스의 유로가 되는 유통부(86)가 형성되어 있다.

도 4 중에 있어서의 구획부(90)의 상하의 부위에는, 트랩 유입구(92)(제1 유입 출구 중 제1 유입구)와, 트랩 유출구(93)(제1 유입 출구 중 제1 유출구)가 개구하고 있다. 또한, 구획부(90)와 격벽(29)은, 도 1에 있어서의 동일한 높이의 위치에 배치되어 있다. 트랩 유입구(92)와 트랩 유출구(93)는, 배기측 케이싱(84b)의 벽부와, 냉각 트랩부(81)의 내동부(83)에 걸쳐 관통하고 있다. 그리고, 냉각 트랩부(81)의 내부에는, 트랩 유입구(92)로부터, 냉각판(85)의 외측, 유통부(86), 및, 냉각판(85)의 내측을 거쳐, 트랩 유출구(93)에 이르는 트랩 유로(96)가 형성되어 있다.

상술의 트랩 유입구(92)는, 도 4에 있어서의 격벽(29)의 상면측의 부위에 면하고 있으며, 트랩 유출구(93)는, 격벽(29)의 하면측의 부위에 면하고 있다. 그리고, 터보 분자 펌프 기구부(17)로부터 도출된 가스가, 격벽(29)에 의해 유도되어, 트랩 유입구(92)로부터 냉각 트랩부(81) 내에 진입한다. 그리고, 냉각 트랩부(81) 내의 가스는, 트랩 유출구(93)로부터 본체 케이싱(84) 내로 돌아오도록 되어 있다.

도 4 및 도 2 (b)에 있어서의 격벽(29)의 하부에는, 나사 스테이터(94)가 설치되어 있다. 이 제2 실시 형태의 나사 스테이터(94)는, 제1 실시 형태의 나사 스테이터(24)(도 1)와 동일하게, 통형으로 형성되어, 로터 원통부(23)의 외측을 전체 둘레에 걸쳐 덮고 있다. 그리고, 나사 스테이터(94)의 내주면에는, 구부러진 톱니형의 복수의 스파이럴 벽부(26)가, 둘레 방향으로, 소정의 비틀림 각도로 형성되어 있다. 또한, 각 스파이럴 벽부(26)의 사이에는, 각 스파이럴 벽부(26)에 의해 구분된 나사 홈부(27)가 형성되어 있다.

나사 스테이터(24)는, 도 4 중 상부가, 전술의 트랩 유출구(93)에 면하도록 배치되어 있다. 그리고, 나사 스테이터(24)는, 트랩 유출구(93)로부터 유출된 냉각 후의 가스를 나사 홈부(27)(도 2 (b)) 내에 취입(取入)하고, 로터 원통부(23)의 회전에 수반하여 압축하면서 하방으로 안내하도록 되어 있다. 로터 원통부(23)와 나사 스테이터(24)의 압축 작용은, 제1 실시 형태와 동일하다.

또, 이 제2 실시 형태에 있어서는, 배기구(25)나 퍼지 포트(57)가, 축방향(도 4 중 하측)을 향하여 본체 케이싱(84)의, 배기측 케이싱(84b)으로부터 하향으로 돌출되어 있다. 그리고, 나사 홈부(27) 내의 가스는, 배기부(13)로부터 배기구(25)로 진입하여, 배기구(25)를 통해 펌프 본체(11)로부터 배출된다.

이상 설명한 바와 같은 제2 실시 형태의 터보 분자 펌프(80)에 의하면, 냉각 트랩부(81)가 본체 케이싱(84)의 외측에 장착되어 있으며, 냉각 트랩부(81)가, 배기측 케이싱(84b)의 외측에 위치하고 있다. 또한, 냉각 트랩부(81)는, 흡기측 케이싱(84a)과의 연결을 행하고 있는 육각 구멍이 달린 볼트(89)를 푸는 것만으로, 흡기측 케이싱(84a) 및 배기측 케이싱(84b)의 양쪽 모두와의 분리를 행할 수 있도록 되어 있다. 또한, 흡기측 케이싱(84a)이나 배기측 케이싱(84b)의 떼어냄을 행하지 않고, 냉각 트랩부(81)의 떼어냄을 행할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 냉각 트랩부(81)의 떼어냄이나 장착이 용이하다. 또, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 외측을 배기측 케이싱(84b)이 덮고 있어, 냉각 트랩부(81)를 떼어내도, 나사 홈 펌프 기구부(18)가 제1 실시 형태와 같은 형태의 것과 비교하여 크게 노출되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 이러한 점에서, 터보 분자 펌프(80)의 이하와 같은 운용이 가능해진다.

예를 들면, 냉각 트랩부(81)의 세정을 행할 때에, 터보 분자 펌프(80)의 운전 정지하여, 터보 분자 펌프 기구부(17)가 정지(靜止)한 상태로 한다. 또한, 냉각 트랩부(81)를, 새로운 냉각 트랩부(81)와 교환한다. 그리고, 터보 분자 펌프(80)의 운전을 재개하고, 그 한편에서, 떼어내진 냉각 트랩부(81)를 세정하여, 다음 회의 냉각 트랩부(81)의 교환에 대비한다.

또, 본체 케이싱(84)의 배기측 케이싱(84b)과, 냉각 트랩부(81)의 내동부(83)를 대향시키고 있으며, 냉각 트랩부(81)와의 접속 부분의 크기는, 대체로 트랩 유입구(92)와 트랩 유출구(93)를 모두 더한 정도의 면적으로 억제된다. 이 때문에, 제1 실시 형태와 같이, 흡기측 케이싱(14a), 냉각 트랩부(41)의 외동부(42), 배기측 케이싱(14b)을 축방향으로 직렬적으로 늘어놓은 것에 비해, 냉각 트랩부(81)를 떼어냈을 때의 개구부의 크기를 작게 할 수 있다. 그리고, 본체 케이싱(84)을 크게 개방하지 않고, 냉각 트랩부(81)의 떼어냄을 행할 수 있다.

또, 제2 실시 형태의 터보 분자 펌프(80)에 의하면, 냉각 트랩부(81)와 배기측 케이싱(84b) 사이에 간극(88)(도 2 (b))을 형성하고 있으므로, 냉각 트랩부(81)와 배기측 케이싱(84b)의 접촉 면적이 과도하게 많아지는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 나사 홈 펌프 기구부(18)나 냉각 트랩부(81)의 온도를 양호하게 유지하는 것이 가능해진다. 그리고, 나사 홈 펌프 기구부(18)에서 퇴적물이 석출하거나, 냉각 트랩부(81)에 있어서의 냉각이 부족하거나 하는 것을 방지할 수 있다.

또, 냉각 트랩부(81)를 배기측 케이싱(84b)의 외측에 배치하고 있기 때문에, 외동부(82) 등의 부품으로부터, 대기 측으로 보다 많은 방열이 행해지고, 또한, 터보 분자 펌프(80)로부터(주변의 부분으로부터)의 열의 영향을 받기 어려워, 이러한 점에서 효율적으로 가스의 냉각을 행할 수 있다.

또한, 제2 실시 형태의 터보 분자 펌프(80)에 의하면, 배기구(25)나 퍼지 포트(57)가, 본체 케이싱(84)의 축방향(도 1 중 하측)을 향하고 있는 점에서, 환상의 냉각 트랩부(81)를 본체 케이싱(84)으로부터 떼어낼 때나, 본체 케이싱(84)에 장착할 때에, 배기구(25)나 퍼지 포트(57)가, 냉각 트랩부(81)에 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 냉각 트랩부(81)의 탈착의 작업을, 용이하게 행하는 것이 가능하다.

다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프(100)~제8 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프(150)에 대해, 도 5~도 10에 의거하여 설명한다. 또한, 전술한 제1 실시 형태나 제2 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

먼저, 제1 실시 형태나 제2 실시 형태에 있어서는, 격벽(29)(도 1, 도 2 (a), 도 2 (b), 도 4)이, 로터 원통부(23)에 일체 가공되어 있었다. 이에 대해, 도 5에 예시하는 제3 실시 형태에 있어서는, 격벽부(및 진공 펌프 구성 부품)로서의 격벽(109)이, 로터 원통부(23)와는 별도인 부품으로서 환상으로 가공되고, 배기측 케이싱(84b)에 대해, 나사 고정(볼트 고정) 등의 수단(도시 생략)에 의해, 동심형으로 고정되어 있다.

그리고, 격벽(109)의 내주 가장자리부와 로터 원통부(23) 사이에는, 가스의 쇼트 커트를 가능한 한 방지할 수 있는 정도의 근소한 간극(101)이 존재하고 있다. 격벽(109)은, 회전하지 않고, 정지(靜止)한 채로 고정 원판으로서 기능하고, 냉각 트랩부(81)로의 가스의 유도를 행한다. 이와 같이 함으로써, 로터 원통부(23)의 가공이 용이하게 된다. 또한, 냉각 트랩부(81)로서는, 제2 실시 형태와 동일한 것이 채용되어 있다.

도 6은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프(110)를 나타내고 있다. 이 제4 실시 형태의 터보 분자 펌프(110)에 있어서는, 격벽(29)이, 제2 실시 형태(도 4, 도 2 (b))와 동일하게, 로터 원통부(23)에 일체 가공되어 있다. 또한, 이 제4 실시 형태에 있어서는, 로터 원통부(23)가, 축방향에 관하여, 제2 실시 형태보다 짧게 형성되어 있다.

또, 이 제4 실시 형태에서는, 제2 실시 형태의 나사 스테이터(24)를 대신하여, 원판형의 나사 스테이터(111)(「시그반」, 「지그반」, 「시이그반」, 혹은 「지이그반」 등으로 불리는 타입의 것)가 채용되어 있다. 이 나사 스테이터(111)에 있어서는, 스파이럴 벽부(112)나, 스파이럴 벽부(112)로 나누어진 나사 홈부(113)가, 원둘레 방향으로 복수 형성되어 있다.

도 6에 있어서, 나사 스테이터(111)는, 배기측 케이싱(84b)에 고정되어 있다. 또한, 나사 스테이터(111)는, 격벽(29)의 하방에 배치되어 있으며, 스파이럴 벽부(112)나 나사 홈부(113)를, 격벽(29)측(도 6 중 상방)을 향하고 있다. 그리고, 나사 스테이터(111)는, 냉각 트랩부(81)의 트랩 유출구(93)에, 외주단측을 접근시킨 상태에서(도 1에 있어서의 대략 동일한 높이의 위치에서) 대향시키고 있다.

나사 스테이터(111)는, 트랩 유출구(93)로부터 유출된 냉각 후의 가스를 나사 홈부(113) 내에 취입하고, 회전하는 격벽(29)과의 사이에서 압축하면서, 구심 방향(회전 중심의 방향)으로 안내하도록 되어 있다. 그리고, 나사 홈부(113)의 출구(나사 홈 출구)는, 나사 스테이터(111)의 내주부에 위치하고 있으며, 나사 홈 펌프 기구부(114)에서 압축된 가스가, 로터 원통부(23) 측으로 도출된다. 여기서, 나사 스테이터(111)로서는, 시그반(또는 지이그반)으로서 알려진 일반적인 것을 채용 가능하다.

이러한 제4 실시 형태의 터보 분자 펌프(110)에 의하면, 나사 스테이터(111)와 트랩 유출구(93)의 높이를 맞추는 것이나, 나사 홈부(113)의 입구(나사 홈 입구)와 트랩 유출구(93)를 접근시키는 것이 용이하다. 또한, 트랩 유출구(93)로부터의 가스의 유출 방향과, 나사 스테이터(111)에 의한 가스의 압축 방향(이송 방향)을 일치시키는 것(아울러 구심 방향으로 하는 것)이 가능하다. 이 때문에, 트랩 유출구(93)로부터 나사 스테이터(111)로의 가스의 공급을, 방향을 바꾸지 않고, 적은 배기 저항으로, 원활하게 행할 수 있다.

도 7은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프(120)를 나타내고 있다. 이 제5 실시 형태의 터보 분자 펌프(120)에 있어서는, 나사 스테이터(121) 이외의 구성은, 제2 실시 형태(도 4, 도 2 (b))와 동일하게 하고 있다. 나사 스테이터(121)는, 축방향으로 스파이럴 벽부(26)와 나사 홈부(27)를 형성한 홀벡과, 경방향으로 스파이럴 벽부(112)와 나사 홈부(113)를 형성한 시그반 양쪽 모두의 구조를 겸비한 타입의 것으로 되어 있다.

그리고, 나사 스테이터(121)는, 냉각 트랩부(81)의 트랩 유출구(93)로부터 유출된 가스를, 격벽(29)측을 향한 나사 홈부(103)에 취입하고, 구심 방향으로 압축하면서 이송한다. 또한, 나사 스테이터(121)는, 내주부에 이른 가스를, 로터 원통부(23)측을 향한 나사 홈부(27)에 취입하고, 도 7에 있어서의 축방향의 하향으로 압축하면서 이송한다.

이러한 타입의 나사 스테이터(121)를 구비함으로써, 트랩 유출구(93)로부터 유출된 가스를, 나사 홈부(113)에 원활하게 취입함과 더불어, 다단계(여기에서는 구심 방향과 축방향 하측의 2단계)로 압축하는 것이 가능해진다.

도 8은, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프(130)를 나타내고 있다. 이 제6 실시 형태의 터보 분자 펌프(130)에 있어서는, 제4 실시 형태(도 6)에 따른 터보 분자 펌프(110)와 동일한 나사 스테이터(111)(시그반)를 구비함과 더불어, 격벽(29)의 상부에 다른 나사 스테이터(131)를 구비하고 있다. 이하에서는, 제4 실시 형태와 동일한 나사 스테이터를 제1 나사 스테이터(111)로 칭하고, 다른 쪽의 나사 스테이터를 제2 나사 스테이터(131)로 칭하여, 양자를 구별한다.

이들 중, 제2 나사 스테이터(131)는, 제1 나사 스테이터(111)와 동일한 시그반이며, 스파이럴 벽부(132)나, 스파이럴 벽부(132)로 나누어진 나사 홈부(133)가, 원둘레 방향으로 복수 형성되어 있다. 도 8에 있어서, 제2 나사 스테이터(131)는, 격벽(29)의 상방에 배치되어 있으며, 스파이럴 벽부(132)나 나사 홈부(133)를, 격벽(29)측(도 8 중 하방)을 향하여, 흡기측 케이싱(84a)에 고정되어 있다. 또한, 제2 나사 스테이터(131)는, 냉각 트랩부(81)의 트랩 유입구(92)에, 외주단측을 접근시킨 상태에서 대향시키고 있다.

제2 나사 스테이터(131)는, 터보 분자 펌프 기구부(17)의 출구(터빈 출구)로부터 도출된 가스를, 회전 중심측, 또한, 격벽(29) 측으로 가스를 안내할 수 있도록 경사진 안내부(134)를 갖고 있다. 또한, 제2 나사 스테이터(131)는, 안내부(134)에 의해 안내된 가스를, 회전 중심측에 있어서 나사 홈부(133) 내에 취입하고, 회전하는 격벽(29)과의 사이에서 압축하면서, 원심 방향으로 안내하도록 되어 있다. 그리고, 나사 홈부(133)의 출구는, 트랩 유입구(92)에 면하고 있으며, 제2 나사 스테이터(131)는, 터보 분자 펌프 기구부(17)로부터 도출된 가스를, 더욱 압축하여 냉각 트랩부(81)로 보낸다.

이러한 제6 실시 형태의 터보 분자 펌프(130)에 의하면, 하나의 격벽(29)을 회전시킴으로써, 제1 나사 스테이터(111)에 의한 가스의 압축뿐만 아니라, 제2 나사 스테이터(131)에 의한 가스의 압축을 행할 수 있다. 그리고, 터보 분자 펌프 기구부(17)로부터 도출된 가스를, 순조롭게 트랩 유입구(92)로 보냄과 더불어, 다단계(여기에서는 2단계)로 압축할 수 있다.

도 9는, 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프(140)를 나타내고 있다. 이 제7 실시 형태의 터보 분자 펌프(140)에 있어서는, 제4 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프(110)와 동일한 구성이 채용되어 있음과 더불어, 냉각 트랩부(81)와, 흡기측 케이싱(84a)의 플랜지부(87) 사이에, 냉각 트랩부(81)의 장착부에 있어서 단열 구조를 구성하는 복수의 단열환(141)이 끼워져 있다.

이 단열환(141)은, 예를 들면 스테인리스제의 와셔(좌금)를 이용하는 것이 가능한 것이며, 단열환(141)에는, 냉각 트랩부(81)를 고정하는 육각 구멍이 달린 볼트(89)의 볼트축이 끼워 넣어져 있다. 그리고, 단열환(141)은, 냉각 트랩부(81)와 플랜지부(87) 사이에, 공기층이 되는 공간부(142)를 형성하고 있다.

이러한 제7 실시 형태의 터보 분자 펌프(140)에 의하면, 냉각 트랩부(81)와의 상면과, 흡기측 케이싱(84a)의 플랜지부(87) 사이에서, 공간부(142)에 의한 단열을 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 냉각 트랩부(81)와 흡기측 케이싱(84a)의 접촉 면적이 과도하게 많아지는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 터보 분자 펌프 기구부(17)의 출구(터빈 출구)에 있어서의 온도를 적절히 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 냉각 트랩부(81) 안에 집약적으로 퇴적물을 발생시킬 수 있어, 냉각 트랩부(81) 이외의 부분(터보 분자 펌프 기구부(17) 등)에서 퇴적물이 석출하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또, 전술한 냉각 트랩부(81)와 배기측 케이싱(84b) 사이의 간극(88)(여기에서는 제2 실시 형태와 동일하기 때문에 도 2 (b)를 원용한다)과, 상술의 공간부(142)를 아울러 단열을 행할 수 있어, 냉각 트랩부(81)나, 그 주변부의 온도를 적절히 유지하는 것이 용이해진다. 또한, 단열환(141)의 재질로서, 알루미늄에 비해 열전도성이 떨어지는 스테인리스를 채용하고 있는 점에서, 단열환(141)을 사이에 두는 흡기측 케이싱(84a)과 냉각 트랩부(81) 사이의 단열성을, 단열환(141) 자체에 의해서도 높일 수 있다.

도 10은, 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 터보 분자 펌프(150)를 나타내고 있다. 이 제8 실시 형태의 터보 분자 펌프(150)에 있어서는, 제1 실시 형태(도 1, 도 2 (a))에 따른 터보 분자 펌프(10)와 동일한 구성이 채용되어 있음과 더불어, 냉각 트랩부(41)와, 배기측 케이싱(14b)의 플랜지부(62) 사이에, 복수의 단열환(141)이 끼워져 있다.

이 단열환(141)은, 제7 실시 형태의 단열환(141)과 동일하게, 예를 들면 스테인리스제의 와셔(좌금)를 이용하는 것이 가능한 것이다. 그리고, 단열환(141)에는, 냉각 트랩부(41)를 고정하는 육각 구멍이 달린 볼트(59)의 볼트축이 끼워 넣어져 있다. 그리고, 단열환(141)은, 냉각 트랩부(41)와 플랜지부(62) 사이에, 공기층이 되는 공간부(142)를 형성하고 있다.

이러한 제8 실시 형태의 터보 분자 펌프(150)에 의하면, 냉각 트랩부(41)에 있어서의 외동부(42)의 하면과, 배기측 케이싱(14b)의 플랜지부(62) 사이에서, 공간부(142)에 의한 단열을 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 냉각 트랩부(41)와 배기측 케이싱(14b)의 접촉 면적이 과도하게 많아지는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 온도를 적절히 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 나사 홈 펌프 기구부(18)에서 퇴적물이 석출하거나, 냉각 트랩부(81)에 있어서의 냉각이 부족하거나 하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도시는 생략하지만, 냉각 트랩부(41)에 있어서의 외동부(42)의 상면과, 흡기측 케이싱(14a)의 플랜지부(61) 사이에 단열환을 끼워 넣고, 형성된 공간부에 의한 단열을 행하는 것도 가능하다. 또한, 이러한 단열을 병용하여, 냉각 트랩부(41)에 있어서의 외동부(42)의 상하로 단열을 행하는 것도 가능하다.

또한, 냉각에 대해서는, 수냉식으로 하는 것(예를 들면 제1 실시 형태~제8 실시 형태), 냉동기를 설치하는 것, 및, 펠티에식으로 하는 것(펠티에 소자를 이용하는 것)을 생각할 수 있다. 또, 표면적의 확보에 대해서는, 냉각 트랩부 내에 핀(냉각판)을 설치하는 것(예를 들면 제1 실시 형태~제8 실시 형태)을 생각할 수 있다.

이어서, 퇴적물을 제거하는 기능에 관해서는, 수세(水洗)에 의한 것(예를 들면 제1 실시 형태~제8 실시 형태)이나, 진동으로 떨어뜨리는 것, 물리적으로 긁어내는 것, 및, 냉각 트랩부마다 교환하는 것(예를 들면 제1 실시 형태~제8 실시 형태)을 생각할 수 있다. 이들 중, 수세는, 초음파(진동)를 가하면서 행하는 것 등을 생각할 수 있다. 또, 이 수세에 대해서는, 세정액의 출입구를 설치하고, 세정액의 출구를 가스의 출구보다 아래를 향하게 하는 것(예를 들면 제1 실시 형태~제8 실시 형태)을 생각할 수 있다.

또, 진동으로 떨어뜨리는 것에 대해서는, 퇴적 성분이 석출할 수 있는 개소에 비(非)점착 코팅을 실시하여, 퇴적물과 부품의 결합력을 약하게 하고, 진동이나 충격에 의해 퇴적물을 흔들어 떨어뜨리기 쉽게 하는 것을 생각할 수 있다. 비점착 코팅으로서는, 테플론(등록상표) 가공에 의해 형성한 막에 의한 코팅 등을 예시할 수 있다.

이어서, 배관 저항을 삭감하는 기능에 관해서는, 회전 원판으로 보내는 것(예를 들면 제3 실시 형태 이외의 실시 형태)이나, 시그반의 입구와 연결하는 것(예를 들면 도 6~도 9에 나타내는 제4 실시 형태~제7 실시 형태)을 생각할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태 및 각 변형예는, 필요에 따라 각각을 조합하는 구성으로 해도 된다. 또, 본 발명은, 상술의 실시 형태나 각 변형예에 한정되지 않으며, 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 변형하는 것이 가능한 것이다.

10: 터보 분자 펌프(진공 펌프) 11: 펌프 본체
12: 흡기부 13: 배기부
14: 케이싱 본체(케이싱)
14a: 흡기측 케이싱(소정의 케이싱 부재)
14b: 배기측 케이싱(소정의 케이싱 부재)
17: 터보 분자 펌프 기구부(펌프 기구부)
18: 나사 홈 펌프 기구부(나사 홈 배기 기구부)
19: 스테이터 날개(고정 날개) 20: 로터 날개(회전 날개)
24: 나사 스테이터(격벽부의 하류에 구비된 나사 홈 배기 기구부의 일부)
28: 로터(진공 펌프 구성 부품) 29: 격벽(격벽부)
29a: 격벽의 상면(상류측 가스 유도면)
29b: 격벽의 하면(하류측 가스 유도면)
41, 81: 냉각 트랩부
52: 트랩 유입구(제1 유입 출구 중 제1 유입구)
53: 트랩 유출구(제1 유입 출구 중 제1 유출구)
55: 세정액 유입관(퇴적물의 제거 기능을 발휘하는 부분의 일부, 제2 유입 출구 중 제2 입구를 구성하는 부재)
56: 세정액 유출관(퇴적물의 제거 기능을 발휘하는 부분의 일부, 제2 유입 출구 중 제2 출구를 구성하는 부재)
87: 흡기측 케이싱의 플랜지부(냉각 트랩부의 장착부)
92: 트랩 유입구(제1 입출구 중 제1 입구)
93: 트랩 유출구(제1 입출구 중 제1 출구)
94: 나사 스테이터(격벽부의 하류에 구비된 나사 홈 배기 기구부의 일부)
109: 격벽(격벽부, 원판형 부재, 진공 펌프 구성 부품)
111: 제1 나사 스테이터(격벽부의 하류에 구비된 나사 홈 배기 기구부의 일부)
131: 제2 나사 스테이터(격벽부의 상류에 구비된 나사 홈 배기 기구부)
141: 단열환(냉각 트랩부의 장착부를 단열 구조로 하는 부재)
80, 100, 110, 120, 130, 140, 150: 터보 분자 펌프(진공 펌프)

Claims (12)

1. 가스의 흡기부와 배기부를 갖는 케이싱과,
   고정 날개나 회전 날개가 형성된 펌프 기구부와,
   상기 펌프 기구부의 하류측에 설치된 나사 홈 배기 기구부와,
   상기 펌프 기구부로부터 도출된 상기 가스를 냉각하여 상기 나사 홈 배기 기구부 측으로 유출시키는 냉각 트랩부와,
   상기 펌프 기구부로부터 도출된 상기 가스를 상기 냉각 트랩부로 유도하는 격벽부를 구비한 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 격벽부가, 상기 케이싱 내에 설치된 원판형 부재인 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 격벽부가, 상기 회전 날개와 일체로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 격벽부의 하류에 상기 나사 홈 배기 기구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 격벽부의 상류에 상기 나사 홈 배기 기구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각 트랩부에 있어서의 트랩 온도가, 가스 성분 중 적어도 하나의 승화 온도를 밑도는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각 트랩부의 장착부가 단열 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각 트랩부에 있어서의 퇴적물의 제거 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각 트랩부에, 상기 가스의 유입 출구인 제1 유입 출구와는 상이한 제2 유입 출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각 트랩부에 있어서의 내면의 적어도 일부에 비(非)점착 코팅이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이싱이, 상기 냉각 트랩부와, 소정의 케이싱 부재를 조합하여 구성되어 있으며, 이들 중 상기 냉각 트랩부만을 탈착 가능하게 하고 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
12. 진공 펌프의 케이싱 내에서 가스를 원심 방향으로 유도하기 위한 상류측 가스 유도면과, 상기 가스를 구심 방향으로 유도하기 위한 하류측 가스 유도면을 갖는, 진공 펌프 구성 부품.

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