TWI845777B - 真空泵裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種真空泵裝置,能夠防止由於熱傳導引起的泵殼的溫度降低,能夠將轉子室的內部維持在較高的溫度。真空泵裝置具備:泵殼(2),係在內部具有轉子室(1);泵轉子(5),係配置在轉子室(1)內;旋轉軸(7),係固定有泵轉子(5);電動機(8),係與旋轉軸(7)連結;側罩(10A),係形成轉子室(1)的端面;外殼構造體(16),係在旋轉軸(7)的軸向上位於側罩(10A)的外側;以及隔熱體(25A),係位於泵殼(2)與外殼構造體(16)之間。

Description

真空泵裝置
本發明關於一種真空泵裝置,特別是關於適合用於對半導體元件、液晶、LED、太陽能電池等的製造中使用的程序氣體進行排氣的用途的真空泵裝置。
在對半導體元件、液晶面板、LED、太陽能電池等進行製造的製造程序中,將程序氣體導入程序腔室內而進行蝕刻處理、CVD處理等各種處理。導入到程序腔室的程序氣體由真空泵裝置進行排氣。一般而言,需要較高的清潔度的這些製造程序中使用的真空泵裝置是在氣體的流路內不使用油的、所謂的乾式真空泵裝置。作為這樣的乾式真空泵裝置的代表例,存在使配置在轉子室內的一對泵轉子相互向相反方向旋轉而移送氣體的容積式真空泵裝置。
程序氣體有時包含昇華溫度較高的副生成物。若真空泵裝置的轉子室內的溫度較低,則有時副生成物在轉子室內固化,堆積於泵轉子、泵殼的內表面。固化的副生成物阻礙泵轉子的旋轉,引起泵轉子的速度降低,在最差的情況下引起真空泵裝置的運轉停止。因此,為了防止副生成物的固化,而在泵殼的外表面安裝加熱器來加熱轉子室。
另一方面,需要對驅動泵轉子的電動機、固定在泵轉子的旋轉軸的齒輪進行冷卻。因此,上述的真空泵裝置通常具備用於對電動機和齒輪進行冷卻的冷卻系統。冷卻系統例如構成為,藉由使冷卻液向在收容電動機的馬達殼內設置的冷卻管流通、以及向在收容齒輪的齒輪殼內設置的冷卻管流通而對電動機和齒輪進行冷卻。藉由這樣的冷卻系統,能夠防止電動機和齒輪的過熱,實現真空泵裝置的穩定的運轉。
(先前技術文獻)
(專利文獻)
專利文獻1:日本特開2003-35290號公報
專利文獻2:日本特開2012-251470號公報
然而,由加熱器加熱後的泵殼的熱容易傳遞給溫度較低的馬達殼和齒輪殼。作為這樣的熱傳導的結果,泵殼內的轉子室的溫度有時降低。特別是,由於轉子室的端面位於接近溫度較低的馬達殼或者齒輪殼的位置,因此轉子室的端面的溫度容易降低。結果為,程序氣體中包含的副生成物有可能在轉子室內固化。作為對策之一,考慮使用高輸出的加熱器,但這樣的加熱器需要更多的電力,無法實現真空泵裝置的節能運轉。
在此,本發明提供一種真空泵裝置,能夠防止由熱傳導引起的泵殼的溫度降低,將轉子室的內部維持在較高的溫度。
在一個態樣中,提供一種真空泵裝置,該真空泵裝置具備:泵殼,係在內部具有轉子室;泵轉子,係配置在前述轉子室內;旋轉軸,係固定有前述泵轉子;電動機,係與前述旋轉軸連結;側罩,係形成前述轉子室的端面;外殼構造體,係在前述旋轉軸的軸向上位於前述側罩的外側;以及隔熱體,係位於前述泵殼與前述外殼構造體之間。
在一個態樣中,前述隔熱體包含夾在前述側罩與前述外殼構造體之間的隔熱構造體。
在一個態樣中,前述側罩具有在其內部具有空間的中空構造,前述隔熱體包含存在於前述側罩的前述空間內的氣體層。
在一個態樣中,前述隔熱體包含配置在前述側罩內的隔熱構件。
在一個態樣中,前述側罩具有形成前述轉子室的端面的內側側罩、以及在前述軸向上位於前述內側側罩的外側的外側側罩,前述隔熱構件夾在前述內側側罩與前述外側側罩之間。
在一個態樣中,前述隔熱構件的截面積比前述側罩的截面積小。
在一個態樣中,更具備:配置在前述側罩內的側加熱器。
配置在泵殼與外殼構造體之間的隔熱體能夠降低從泵殼朝向外殼構造體的熱傳導。因此,能夠將轉子室的內部維持在較高的溫度。
1:轉子室
2:泵殼
2a:吸氣口
2b:排氣口
5:泵轉子
5a,5b,5c,5d,5e:轉子
7:旋轉軸
8:電動機
8A:馬達轉子
8B:馬達定子
10A,10B:側罩
12:軸承殼
14:馬達殼
16:齒輪殼
17:軸承
18:軸承
20:齒輪
21:冷卻管
22:冷卻管
25A,25B:隔熱構造體
27:通孔
29A,29B:氣體層
31A,31B:內側側罩
32A,32B:外側側罩
33:凹陷
34:空間
35:密封件
41A,41B:隔熱構件(隔熱板)
42A,42B:隔熱構件(隔熱襯墊)
45:通孔
47:凹陷
50:加熱器
55A,55B:側加熱器
56:槽
圖1是表示真空泵裝置的一實施型態的剖視圖。
圖2是表示側罩、隔熱體和齒輪殼的分解立體圖。
圖3是表示真空泵裝置的其他的實施方式的剖視圖。
圖4是圖3所示的側罩的放大剖視圖。
圖5是表示真空泵裝置的其他的實施型態的剖視圖。
圖6是表示圖5所示的側罩和複數個隔熱構件的分解立體圖。
圖7是表示真空泵裝置的另一其他的實施型態的剖視圖。
圖8是表示真空泵裝置的另一其他的實施型態的剖視圖。
圖9是表示在泵殼的外表面安裝有加熱器的一實施型態的剖視圖。
圖10是表示將側加熱器埋設在側罩內的一實施型態的剖視圖。
圖11是圖10的A-A線剖視圖。
圖12是表示將複數個側加熱器配置在側罩內的一實施型態的圖。
圖13是表示具備圖8所示的兩個隔熱體和圖10所示的側加熱器的真空泵裝置的一實施型態的剖視圖。
圖14是圖13所示的B-B線剖視圖。
圖15是表示將複數個側加熱器配置在側罩內的一實施型態的圖。
圖16是表示具備埋設在側罩內的側加熱器和安裝在泵殼的外表面的加熱器雙方的真空泵裝置的一實施型態的剖視圖。
圖17是表示具備多級泵轉子的真空泵裝置的一實施型態的剖視圖。
以下,參照附圖而對本發明的實施型態進行說明。
圖1是表示真空泵裝置的一實施型態的剖視圖。以下說明的實施型態的真空泵裝置是容積式真空泵裝置。特別是,圖1所示的真空泵裝置是在氣體的流路內不使用油的、所謂的乾式真空泵裝置。乾式真空泵裝置中的氣化的油不會向上游側流動,因此乾式真空泵裝置能夠適合用於需要較高的清潔度的半導體元件的製造裝置。
如圖1所示,真空泵裝置具備:在內部具有轉子室1的泵殼2、配置在轉子室1內的泵轉子5、固定有泵轉子5的旋轉軸7、以及與旋轉軸7連結的電動機8。泵轉子5和旋轉軸7也可以是一體構造物。在圖1中,僅描繪一個泵轉子5、一個旋轉軸7和一個電動機8,但一對泵轉子5配置在轉子室1內,分別固定於一對旋轉軸7。一對電動機8分別與一對旋轉軸7連結。
本實施型態的泵轉子5是羅茨型泵轉子,但泵轉子5的類型不限於本實施型態。在一實施型態中,泵轉子5也可以是螺桿型泵轉子。並且,本實施型態的泵轉子5是單級泵轉子,但在一實施型態中,泵轉子5也可以是多級泵轉子。
真空泵裝置更具備:在旋轉軸7的軸向上位於泵殼2的外側的側罩10A、10B。側罩10A、10B設置在泵殼2的兩側,與泵殼2連接。在本實施型態中,側罩10A、10B藉由未圖示的螺紋件而固定在泵殼2的端面。在一實施型態中,側罩10A、10B也可以與泵殼2一體。
轉子室1由泵殼2的內表面和側罩10A、10B的內表面形成。泵殼2具有吸氣口2a和排氣口2b。吸氣口2a與由應移送的氣體充滿的腔室(未圖示)連結。在一例中,吸氣口2a與半導體元件的製造裝置 的程序腔室連結,真空泵裝置用於對導入到程序腔室的程序氣體進行排氣的用途。
真空泵裝置更具備:在旋轉軸7的軸向上位於側罩10A、10B的外側的作為外殼構造體的軸承殼12、馬達殼14和齒輪殼16。側罩10A位於泵殼2與齒輪殼16之間,側罩10B位於泵殼2與軸承殼12之間。軸承殼12位於側罩10B與馬達殼14之間。
旋轉軸7由配置在軸承殼12內的軸承17和配置在齒輪殼16內的軸承18被支承為能夠旋轉。馬達殼14在其內部收容電動機8的馬達轉子8A和馬達定子8B。軸承殼12、馬達殼14和齒輪殼16是外殼構造體的例子,外殼構造體不限於本實施型態。
兩個電動機8(在圖1中僅表示一個電動機8)藉由未圖示的馬達驅動器而同步地向相反方向旋轉,能夠使一對旋轉軸7和一對泵轉子5同步地向相反方向旋轉。當藉由電動機8使泵轉子5旋轉時,氣體被從吸氣口2a吸入到泵殼2內。氣體藉由旋轉的泵轉子5而從吸氣口2a向排氣口2b移送。
在齒輪殼16的內部配置有相互嚙合的一對齒輪20。此外,在圖1中僅描繪一個齒輪20。像上述那樣,一對泵轉子5藉由兩個電動機8而同步地旋轉,因此作為齒輪20的作用是防止由於突發的外在因素導致的泵轉子5的同步旋轉的失步。
在齒輪殼16內埋設有冷卻管21。同樣,在馬達殼14中埋設有冷卻管22。冷卻管21在齒輪殼16的整個周壁延伸,冷卻管22在馬達殼14的整個周壁延伸。冷卻管21和冷卻管22與未圖示的冷卻液供給 源連結。從冷卻液供給源向冷卻管21和冷卻管22供給冷卻液。在冷卻管21中流動的冷卻液對齒輪殼16進行冷卻,由此能夠對配置在齒輪殼16內的齒輪20和軸承18進行冷卻。在冷卻管22中流動的冷卻液對馬達殼14和軸承殼12進行冷卻,由此能夠對配置在馬達殼14內的電動機8和配置在軸承殼12內的軸承17進行冷卻。
在側罩10A與齒輪殼(外殼構造體)16之間夾著作為隔熱體的隔熱構造體25A。側罩10A與齒輪殼16相互分離(相互不接觸),隔熱構造體25A與側罩10A和齒輪殼16雙方接觸。該隔熱構造體25A位於泵殼2與齒輪殼16之間,具有降低從泵殼2通過側罩10A而朝向齒輪殼16的導熱的功能。
由本實施型態的真空泵裝置處理的程序氣體有時包含伴隨著溫度的降低而固化的副生成物。在真空泵裝置的運轉中,程序氣體在藉由泵轉子5而從吸氣口2a向排氣口2b移送的過程中被壓縮。因此,藉由程序氣體的壓縮熱,轉子室1的內部成為高溫。隔熱構造體25A能夠降低從泵殼2通過側罩10A而朝向齒輪殼16的導熱,能將轉子室1內維持在高溫。特別是,能夠利用在冷卻管21中流動的冷卻液對齒輪殼16進行冷卻,並且隔熱構造體25A能夠將轉子室1內維持在高溫。
隔熱構造體25A具有比側罩10A低的熱傳導率。更具體而言,隔熱構造體25A由與構成側罩10A的材料相比熱傳導率低的材料構成。在本實施型態中,形成轉子室1的泵殼2和側罩10A、10B由鑄鐵構成。軸承殼12、馬達殼14和齒輪殼16由鋁構成。隔熱構造體25A由與側罩10A的材料相比熱傳導率低的樹脂構成。在一例中,隔熱構造體 25A由氟樹脂的一種即聚四氟乙烯(PTFE)構成。聚四氟乙烯(PTFE)具有比鑄鐵低的熱傳導率,並且具有能夠耐受高溫的性質。但是,只要是與側罩10A的材料相比熱傳導率低的材料,則隔熱構造體25A的材料也可以是不銹鋼、鈦、球狀石墨系奧氏體鑄鐵(Ni-resist)等金屬。
也可以在側罩10A與齒輪殼16之間配置有軸承殼等其他的外殼構造體。在這樣的情況下,隔熱構造體25A夾在側罩10A與該外殼構造體之間。
圖2是表示側罩10A、隔熱構造體25A和齒輪殼16的分解立體圖。如圖2所示,隔熱構造體25A為環狀,配置為包圍旋轉軸7(參照圖1)的外周面。側罩10A具有供旋轉軸7貫通的通孔27。通孔27與轉子室1連通。隔熱構造體25A配置在這些通孔27的周圍。隔熱構造體25A的內側面與側罩10A的外側面接觸,隔熱構造體25A的外側面與齒輪殼16的內側的端面接觸。該隔熱構造體25A具有連續不斷的環狀的形狀,隔熱構造體25A也作為將側罩10A與齒輪殼16之間的間隙密封的密封件發揮功能。
同樣,在側罩10B與軸承殼(外殼構造體)12之間夾著隔熱構造體25B。即,側罩10B與軸承殼12相互分離(相互不接觸),隔熱構造體25B與側罩10B和軸承殼12雙方接觸。該隔熱構造體25B位於泵殼2與軸承殼12之間,具有降低從泵殼2通過側罩10B而朝向軸承殼12的導熱的功能。特別是,能夠利用在冷卻管22中流動的冷卻液對馬達殼14和軸承殼12進行冷卻,並且隔熱構造體25B能夠將轉子室1內維持在高溫。
隔熱構造體25B具有連續不斷的環狀的形狀,隔熱構造體25B也作為將側罩10B與軸承殼12之間的間隙密封的密封件發揮功能。即,隔熱構造體25B的內側面與側罩10B的外側面接觸,隔熱構造體25B的外側面與軸承殼12的內側的端面接觸。隔熱構造體25B具有比側罩10B低的熱傳導率。更具體而言,隔熱構造體25B由與構成側罩10B的材料相比熱傳導率低的材料構成。隔熱構造體25B的構造與隔熱構造體25A相同,因此省略其重複的說明。
也可以在側罩10B與軸承殼12之間配置有其他的外殼構造體。在這樣的情況下,隔熱構造體25B夾在側罩10B與該外殼構造體之間。並且,還存在有在側罩10B與馬達殼14之間不設置軸承殼12的情況。在這樣的情況下,隔熱構造體25B夾在側罩10B與馬達殼14之間。
圖3是表示真空泵裝置的其他的實施型態的剖視圖。沒有特別說明的本實施型態的結構與參照圖1而說明的實施型態相同,因此省略其重複的說明。在本實施型態中,在側罩10A內設置有作為隔熱體的氣體層29A。不設置隔熱構造體25A、25B。
氣體層29A位於泵殼2與齒輪殼16之間,氣體層29A具有比側罩10A低的熱傳導率。因此,氣體層29A具有降低從泵殼2通過側罩10A而朝向齒輪殼16的導熱的功能。側罩10A具有在其內部具有空間的中空構造。本實施型態的隔熱體是存在於側罩10A的空間內的氣體層29A。
圖4是圖3所示的側罩10A的放大剖視圖。側罩10A具備:形成轉子室1的端面的內側側罩31A、以及在旋轉軸7的軸向上位於內側側罩31A的外側的外側側罩32A。在內側側罩31A的外表面形成有凹陷33。凹陷33也可以形成在外側側罩32A的內表面,或者也可以形成在內側側罩31A的外表面和外側側罩32A的內表面雙方。
當使內側側罩31A的外表面與外側側罩32A的內表面相對時,藉由凹陷33和外側側罩32A的內表面而在側罩10A內形成空間34。該空間34從供旋轉軸7貫通的通孔27向徑向外側擴展。空間34與通孔27連通,通孔27與轉子室1連通。在凹陷33的半徑方向外側配置有O型圈等環狀的密封件35。凹陷33被密封件35包圍。該密封件35將內側側罩31A的外表面與外側側罩32A的內表面的間隙密封。
氣體層29A形成在空間34內。一般而言,氣體具有比固體低的熱傳導率。特別是,由於空間34與轉子室1連通,因此在真空泵裝置的運轉中,氣體層29A由比大氣壓低的壓力的氣體構成。構成該氣體層29A的氣體是空氣、N2或者存在於轉子室1內的氣體、或者是它們的混合體。低壓的氣體與大氣壓的氣體相比具有低的熱傳導率。
氣體層29A具有比側罩10A低的熱傳導率。因此,位於側罩10A內的氣體層29A能夠降低從泵殼2朝向齒輪殼(外殼構造體)16的導熱。特別是,能夠利用在冷卻管21中流動的冷卻液對齒輪殼16進行冷卻,並且氣體層29A能夠將轉子室1內維持在高溫。另外,氣體層29A實質上減小側罩10A的截面,因此有助於降低從泵殼2朝向齒輪殼(外殼構造體)16的導熱。
如圖3所示,在另一個側罩10B內也同樣地設置有作為隔熱體的氣體層29B。側罩10B具有在其內部具有空間的中空構造。側罩10B具備:形成轉子室1的端面的內側側罩31B、以及在旋轉軸7的軸向上位於內側側罩31B的外側的外側側罩32B。側罩10B的結構與側罩10A實質上相同。參照圖3和圖4的側罩10A的說明也能夠應用於側罩10B,因此省略側罩10B的其他的詳細說明。
形成在側罩10B內的氣體層29B位於泵殼2與軸承殼12之間。氣體層29B具有比側罩10B低的熱傳導率。因此,氣體層29B具有降低從泵殼2通過側罩10B而朝向軸承殼12的導熱的功能。特別是,能夠利用在冷卻管22中流動的冷卻液對馬達殼14和軸承殼12進行冷卻,並且氣體層29B能夠將轉子室1內維持在高溫。另外,氣體層29B實質上減小側罩10B的截面,因此有助於降低從泵殼2朝向軸承殼12的導熱。
圖5是表示真空泵裝置的其他的實施型態的剖視圖。沒有特別說明的本實施型態的結構與參照圖3而說明的實施型態相同,因此省略其重複的說明。在本實施型態中,在側罩10A內設置有作為隔熱體的複數個隔熱構件41A、42A。側罩10A具備:形成轉子室1的端面的內側側罩31A、以及在旋轉軸7的軸向上位於內側側罩31A的外側的外側側罩32A。
複數個隔熱構件41A、42A夾在內側側罩31A與外側側罩32A之間。即,內側側罩31A與外側側罩32A相互分離(相互不接觸),複數個隔熱構件41A、42A與內側側罩31A和外側側罩32A雙方接觸。 作為該隔熱體的複數個隔熱構件41A、42A位於泵殼2與齒輪殼16之間,複數個隔熱構件41A、42A具有比側罩10A低的熱傳導率。因此,複數個隔熱構件41A、42A具有降低從泵殼2通過側罩10A而朝向齒輪殼16的導熱的功能。
圖6是表示圖5所示的側罩10A和複數個隔熱構件41A、42A的分解立體圖。複數個隔熱構件41A、42A包含:具有供旋轉軸7貫通的兩個通孔45的隔熱板41A、以及配置在隔熱板41A的周圍的複數個隔熱襯墊42A。在內側側罩31A的外表面形成有凹陷47,隔熱板41A配置在凹陷47內。在一實施型態中,也可以在外側側罩32A的內表面形成有凹陷47,隔熱板41A配置在外側側罩32A的凹陷47內。本實施型態的隔熱板41A是單一的構造體,但也可以分離為複數個構造體。在隔熱板41A與內側側罩31A之間、以及隔熱板41A與外側側罩32A之間配置有O型圈等密封件(未圖示)。
隔熱板41A和隔熱襯墊42A具有比側罩10A低的熱傳導率。因此,隔熱板41A和隔熱襯墊42A能夠降低從泵殼2通過側罩10A而朝向齒輪殼16的導熱,將轉子室1內維持在高溫。特別是,能夠利用在冷卻管21(參照圖5)中流動的冷卻液對齒輪殼16進行冷卻,並且隔熱板41A和隔熱襯墊42A能夠將轉子室1內維持在高溫。
隔熱板41A和隔熱襯墊42A由與構成側罩10A的材料相比熱傳導率低的材料構成。在本實施型態中,構成轉子室1的泵殼2和側罩10A、10B由鑄鐵構成。隔熱板41A和隔熱襯墊42A由與側罩10A的材料相比熱傳導率低的不銹鋼、鈦、或者球狀石墨系奧氏體鑄鐵(Ni- resist)等金屬構成。在本實施型態中,隔熱板41A和隔熱襯墊42A由不銹鋼構成。不銹鋼具有比鑄鐵低的熱傳導率。並且,不銹鋼的機械性的剛性較高,能夠在真空泵裝置的組裝時確保較高的尺寸精度。但是,只要與側罩10A的材料相比熱傳導率低、並且具有較高的機械性的剛性,則隔熱板41A和/或隔熱襯墊42A的材料也可以是樹脂等其他的材料。
隔熱板41A和隔熱襯墊42A的總截面積比側罩10A的截面積小。因此,熱傳導率和截面積較小的隔熱板41A和隔熱襯墊42A有助於降低從泵殼2朝向齒輪殼16的導熱。
如圖5所示,在另一個側罩10B內也同樣地設置有作為隔熱體的複數個隔熱構件41B、42B、即隔熱板41B和複數個隔熱襯墊42B。側罩10B具備:形成轉子室1的端面的內側側罩31B、以及在旋轉軸7的軸向上位於內側側罩31B的外側的外側側罩32B。
側罩10B、隔熱板41B和複數個隔熱襯墊42B的結構和配置係與側罩10A、隔熱板41A和複數個隔熱襯墊42A實質上相同。參照圖5和圖6的側罩10A、隔熱板41A和複數個隔熱襯墊42A的說明也能夠應用於側罩10B、隔熱板41B和複數個隔熱襯墊42B,因此省略它們的其他的詳細說明。
形成在側罩10B內的隔熱板41B和隔熱襯墊42B位於泵殼2與軸承殼12之間。隔熱板41B和隔熱襯墊42B具有比側罩10B低的熱傳導率。因此,隔熱板41B和隔熱襯墊42B具有降低從泵殼2通過側罩10B而朝向軸承殼12的導熱的功能。特別是,能夠利用在冷卻管22 中流動的冷卻液對馬達殼14和軸承殼12進行冷卻,並且隔熱板41B和隔熱襯墊42B能夠將轉子室1內維持在高溫。
隔熱板41B和隔熱襯墊42B的總截面積比側罩10B的截面積小。因此,熱傳導率和截面積較小的隔熱板41B和隔熱襯墊42B有助於降低從泵殼2朝向軸承殼12的導熱。
圖7是表示真空泵裝置的另一其他的實施型態的剖視圖。沒有特別說明的本實施型態的結構與參照圖1至圖4而說明的實施型態相同,因此省略其重複的說明。在本實施型態中,如圖7所示,真空泵裝置具備隔熱構造體25A、25B和氣體層29A、29B雙方。根據本實施型態,藉由隔熱構造體25A、25B和氣體層29A、29B,能夠將轉子室1內維持在高溫。
圖8是表示真空泵裝置的另一其他的實施型態的剖視圖。沒有特別說明的本實施型態的結構與參照圖1、圖2、圖5和圖6而說明的實施型態相同,因此省略其重複的說明。在本實施型態中,如圖8所示,真空泵裝置具備隔熱構造體25A、25B和隔熱構件41A、42A、41B、42B雙方。根據本實施型態,由隔熱構造體25A、25B和隔熱構件41A、42A、41B、42B構成雙重的隔熱體,能夠將轉子室1內維持在高溫。
為了將轉子室1維持在更高溫,也可以如圖9所示,在泵殼2的外表面設置有加熱器50。加熱器50的種類沒有特別限定,例如電氣式加熱器安裝於泵殼2的外表面。泵殼2由加熱器50加熱,將轉子室1維持在較高的溫度,因此能夠可靠地防止在程序氣體中包含的副生成物 的固化。並且,隔熱構造體25A、25B具有維持轉子室1內的熱量的功能,因此能夠削減加熱器50的運轉所需的電力。
圖9所示的實施型態是在圖1所示的實施型態的真空泵裝置的泵殼2的外表面安裝有加熱器50的構造,但圖9所示的加熱器50也能夠應用於圖3、圖5、圖7和圖8所示的各個實施型態。
圖10是表示將側加熱器55A、55B埋設在側罩10A、10B內的一實施型態的剖視圖,圖11是圖10的A-A線剖視圖。沒有特別說明的本實施型態的結構與參照圖1和圖2而說明的實施型態相同,因此省略其重複的說明。
側罩10A具備:形成轉子室1的端面的內側側罩31A、以及在旋轉軸7的軸向上位於內側側罩31A的外側的外側側罩32A。側加熱器55A配置在內側側罩31A與外側側罩32A之間。
如圖11所示,內側側罩31A的外表面具有包圍供旋轉軸7插入的通孔27的槽56,側加熱器55A設置在槽56內。側加熱器55A被配置為包圍通孔27。側加熱器55A是以包圍貫通於通孔27的旋轉軸7的型態配置的環狀加熱器。側加熱器55A的種類沒有特別限定,能夠將電氣式的加熱器的一種即護套加熱器用於側加熱器55A。
側罩10A位於比泵殼2更接近設置有冷卻管21的齒輪殼16的位置,因此側罩10A的溫度與泵殼2相比容易降低。根據圖10和圖11所示的實施型態,在泵殼2與齒輪殼(外殼構造體)16之間設置有側加熱器55A。側加熱器55A能夠加熱側罩10A本身,因此能夠使藉由側罩10A形成端面的轉子室1內成為高溫。
用於將側加熱器55A配置在側罩10A內的具體的結構不限於圖10和圖11所示的實施型態。例如,也可以藉由鑄造而形成具有供側加熱器55A配置的孔的側罩10A,在該孔內插入側加熱器55A。在該情況下,側罩10A中內側側罩31A和外側側罩32A也可以不分離。
在一實施型態中,如圖12所示,也可以將複數個側加熱器55A配置在側罩10A內。在圖12所示的實施型態中,並列延伸的兩個側加熱器55A配置在側罩10A內。也可以配置三個以上的側加熱器55A。
如圖10所示,側加熱器55B也配置在側罩10B內。側罩10B具備:形成轉子室1的端面的內側側罩31B、以及在旋轉軸7的軸向上位於內側側罩31B的外側的外側側罩32B。內側側罩31B的外表面具有槽(未圖示),側加熱器55B設置在槽內。側加熱器55B是以包圍旋轉軸7的型態配置的環狀加熱器。參照圖10至圖12的側加熱器55A和側罩10A的說明也能夠應用於側加熱器55B和側罩10B,因此省略側加熱器55B和側罩10B的其他的說明。
圖10至圖12所示的側加熱器55A、55B也能夠應用於圖3、圖5、圖7和圖8所示的各個實施型態。
圖13是表示具備圖8所示的隔熱構造體25A、25B和隔熱構件41A、42A、41B、42B,以及圖10所示的側加熱器55A、55B的真空泵裝置的一實施型態的剖視圖。圖14是圖13所示的B-B線剖視圖。如圖14所示,側加熱器55A被配置為包圍隔熱板41A。雖然未圖示,但側加熱器55B也同樣地配置為包圍隔熱板41B。如圖15所示,也可以設置複數個側加熱器55A。同樣,也可以設置複數個側加熱器55B。
根據圖13至圖15所示的實施型態,藉由雙重的隔熱體25A、25B、41A、42A、41B、42B和側加熱器55A、55B的組合,能夠將轉子室1內維持在高溫。並且,能夠削減側加熱器55A、55B的運轉所需的電力。
如圖16所示,也可以將側加熱器55A、55B和安裝在泵殼2的外表面的加熱器50組合。側加熱器55A、55B與加熱器50的組合能夠應用於上述的各實施型態。
在以上說明的各實施型態中,在轉子室1的兩側配置有隔熱體,但本發明不限於這樣的配置。在一實施型態中,隔熱體也可以僅配置在轉子室1的一方側。例如,在齒輪殼16沒有設置冷卻管21的情況下,也可以省略隔熱構造體25A和/或隔熱構件41A、42A。同樣,上述的側加熱器55A、55B配置在轉子室1的兩側,但在一實施型態中,側加熱器55A或者側加熱器55B也可以僅配置在轉子室1的一方側。
圖17是表示具備多級泵轉子的真空泵裝置的一實施型態的剖視圖。沒有特別說明的本實施型態的結構與圖13所示的實施型態相同,因此省略其重複的說明。圖17所示的真空泵裝置具備具有複數個轉子5a~5e的多級泵轉子5。吸氣口2a位於泵殼2的齒輪側的端部,排氣口2b位於泵殼2的電動機側的端部。伴隨著多級泵轉子5的旋轉,氣體一邊被壓縮一邊被從吸氣口2a向排氣口2b移送。在氣體被壓縮時產生的壓縮熱在排氣口2b的附近最高。因此,轉子室1的排氣側的溫度比轉子室1的吸氣側的溫度高。
根據程序氣體的種類,有時包含昇華溫度比較低的副生成物。這樣的副生成物在轉子室1的吸氣側容易固化,另一方面,在轉子室1的排氣側不容易固化。因此,在這樣的情況下,也可以如圖17所示,真空泵裝置僅在齒輪殼16與泵殼2之間具有隔熱構造體25A和/或隔熱構件41A、42A和/或側加熱器55A。
上述的實施型態是以本發明所屬的技術領域中的具有通常知識的人能夠實施本發明為目的而記載的。上述實施型態的各種變形例對於本領域技術人員來說是理所當然的,本發明的技術思想也能夠應用於其他的實施型態。因此,本發明不限於所記載的實施型態,來解釋為由申請專利範圍所定義的技術思想的最寬範圍。
1:轉子室
2:泵殼
2a:吸氣口
2b:排氣口
5:泵轉子
7:旋轉軸
8:電動機
8A:馬達轉子
8B:馬達定子
10A,10B:側罩
12:軸承殼
14:馬達殼
16:齒輪殼
17:軸承
18:軸承
20:齒輪
21:冷卻管
22:冷卻管
25A,25B:隔熱構造體

Claims (6)

  1. 一種真空泵裝置,係具備:泵殼,係在內部具有轉子室;泵轉子,係配置在前述轉子室內;旋轉軸,係固定有前述泵轉子;電動機,係與前述旋轉軸連結;側罩,係形成前述轉子室的端面;外殼構造體,係在前述旋轉軸的軸向上位於前述側罩的外側;以及隔熱體,係位於前述泵殼與前述外殼構造體之間;前述隔熱體包含配置在前述側罩內的隔熱構件;前述側罩具有:形成前述轉子室的端面的內側側罩、以及在前述軸向上位於前述內側側罩的外側的外側側罩;前述隔熱構件夾在前述內側側罩與前述外側側罩之間;前述隔熱構件包含:具有供前述旋轉軸貫通的通孔的隔熱板、以及配置在前述隔熱板的周圍的複數個隔熱襯墊。
  2. 如請求項1所述的真空泵裝置,其中,前述隔熱體包含夾在前述側罩與前述外殼構造體之間的隔熱構造體。
  3. 如請求項1或2所述的真空泵裝置,其中,前述側罩具有在其內部具有空間的中空構造,前述隔熱體包含存在於前述側罩的前述空間內的氣體層。
  4. 如請求項1所述的真空泵裝置,其中,前述隔熱構件的截面積比前述側罩的截面積小。
  5. 如請求項1或2所述的真空泵裝置,更具備:配置在前述側罩內的側加熱器。
  6. 如請求項5所述的真空泵裝置,其中,前述內側側罩的外表面具有包圍供前述旋轉軸插入的前述通孔的槽,前述側加熱器設置在前述槽內。
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