WO2003098047A1 - Pompe a vide - Google Patents

Pompe a vide Download PDF

Info

Publication number
WO2003098047A1
WO2003098047A1 PCT/JP2003/006260 JP0306260W WO03098047A1 WO 2003098047 A1 WO2003098047 A1 WO 2003098047A1 JP 0306260 W JP0306260 W JP 0306260W WO 03098047 A1 WO03098047 A1 WO 03098047A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
vacuum pump
heat
heat insulating
exhaust chamber
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/006260
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eiji Masushige
Satoshi Fujii
Original Assignee
Ts Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ts Corporation filed Critical Ts Corporation
Priority to US10/515,221 priority Critical patent/US20050254969A1/en
Priority to JP2004505543A priority patent/JPWO2003098047A1/ja
Priority to AU2003234835A priority patent/AU2003234835A1/en
Priority to EP03728116A priority patent/EP1533526A1/en
Publication of WO2003098047A1 publication Critical patent/WO2003098047A1/ja

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/10Stators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/04PTFE [PolyTetraFluorEthylene]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00Material properties
    • F05C2251/04Thermal properties
    • F05C2251/048Heat transfer

Definitions

  • the present invention relates to a structure for protecting a bearing or the like from heat generation in an exhaust chamber of a vacuum pump.
  • the present invention relates to a vacuum pump for exhausting a reactive gas such as a semiconductor process while maintaining the exhaust chamber at a high temperature. This is related to a structure that prevents the shaft seal from breaking at high temperatures.
  • FIG. 7 illustrates a vacuum pump having a pair of screws.
  • Housing is main casing 5 and both ends It is composed of bearing cases 16 and 1'7 which are fixed to the bearing case.
  • Numerals 6 and 7 are rotors rotatably fixed to the housing via bearings 1, 2, 3 and 4.
  • a motor 8 for rotating the rotor 6 is attached to an end of the rotor 6. The rotor 7 rotates in synchronization with the rotor 6 via timing gears 20 and 21.
  • An exhaust chamber 11 for exhausting gas is provided in a housing 5 containing the ports 6 and 7 and seals the exhaust chamber and bearings 1, 2, 3, and 4 filled with lubricating oil.
  • the shaft seals 12, 13, 14 and 15 are arranged so that the exhaust chamber is not contaminated with oil.
  • a housing for cooling is provided by providing a cooling water passage near the bearing to cool the bearing, thereby cooling the housing.
  • the problem is that the heat inside the exhaust chamber is also taken away.
  • it is necessary to keep the exhaust chamber at a high temperature. It is necessary to supply more heat energy to the housing than the amount of heat to be supplied, and there is also a problem that a vicious cycle occurs in that energy consumption increases.
  • a shaft structure having a shaft seal there is a possibility that the problem that the shaft seal is broken by heat may also occur.
  • an object of the present invention is to provide a vacuum pump having a drive unit such as a bearing in which the temperature of the bearing unit and the shaft seal unit becomes high even if the temperature of the exhaust chamber is raised to prevent products during the discharge of reactive gas.
  • the purpose is to provide a structure that prevents destruction. Disclosure of the invention Means for Solving the Problems
  • the present invention in order to solve the above problems, has a vacuum exhaust chamber, means for introducing a processing gas into the vacuum exhaust chamber, and exhausting the processing gas outside the vacuum exhaust chamber.
  • a vacuum pump having an exhaust means, and a housing for partitioning the vacuum exhaust chamber from the outside, wherein a rotor is rotatably fixed via a bearing in the housing;
  • a heat insulating means is provided between the two.
  • the heat insulation means can be easily processed and mounted in a plate shape that matches the shape of the housing end face of the vacuum pump.However, if the heat generation is not so large, heat insulation means is installed in a part close to the bearing. You can do it.
  • a material having a lower thermal conductivity than the material of the housing is used as the heat insulating means.
  • the heat insulating means a material which is strong enough to prevent destruction even when sandwiched between a main casing and a metal such as a bearing case is suitable.
  • the heat insulation means include resin and ceramic.
  • the invention of claim 3 it is characterized in that a resin having a lower thermal conductivity than the material of the housing and a high corrosion resistance is used as the heat insulating means.
  • Teflon (trademark) is used as a material for the heat insulation means that is strong enough to prevent breakage even when sandwiched between the main casing and the metal such as a bearing case and has a large heat insulation effect, and is easy to process and install. ).
  • a hollow heat insulating member is used as the heat insulating means.
  • the space in the hollow part is sealed by vacuum, Enclose gas, liquid or material such as low atmosphere. It is also effective for heat insulation to make the interior of the hollow space communicate with the vacuum exhaust chamber to create a vacuum.
  • a support member for the step heating means is provided on a heat insulating means disposed between the housing to which the bearing is fixed and the housing on the vacuum exhaust chamber side.
  • a supporting member longer than the thickness of the heat insulating means is disposed between the housing member and the bearing case, and a strong force is applied to the heat insulating means from the housing. This can be resolved by not adding them.
  • a housing member, a bearing case, and a port hole for fixing the heat insulating means a supporting force larger than the thickness of the heat insulating means is provided in a hole through which the port passes through the heat insulating means. Can be solved by inserting.
  • a member having high thermal conductivity is provided between the heat insulating means and the evacuation chamber.
  • the high thermal conductivity here means higher than that of the heat insulating material, and it is preferable that the thermal conductivity is equal to or higher than the thermal conductivity of the main casing forming the evacuation chamber.
  • the member having a high thermal conductivity may be arranged as an exhaust chamber end wall so as to directly contact the exhaust chamber.
  • a second heat insulating means is provided on an outer periphery of the housing.
  • the first heat insulating means provided at the end of the rotating shaft of the mouth, that is, at the end of the eight housings is formed into a plate shape that matches the shape of the end,
  • the exhaust chamber can be completely covered with the heat insulating material.
  • heat conduction means is provided on the outer periphery of the housing or / and the housing.
  • the heat conducting means is heat conducting It can also be achieved by using a material having a high rate as the material of the housing. ⁇
  • a heat pipe is used as the heat conducting means.
  • the heat pipe can be arranged by drilling a hole in the housing parallel to the rotation axis to fill the working fluid, or by opening a hole (groove) in the housing to accommodate the existing heat pipe and installing the existing heat pipe. And fixing the existing heat pipe to the housing.
  • a metal having a high thermal conductivity is used as the heat conducting means.
  • Metals with high thermal conductivity include aluminum, gold, silver, copper, beryllium, brass, and alloys thereof.
  • an evacuation chamber a means for introducing a processing gas into the evacuation chamber, an evacuation means for exhausting the processing gas out of the evacuation chamber, and an evacuation chamber.
  • a housing for partitioning the outside from the outside, wherein a rotor is rotatably fixed in the housing via bearings, wherein heat conduction means is provided on the outer periphery of the housing or / and the housing.
  • a metal having a higher thermal conductivity than a material of the housing is used as the heat conductive means.
  • the heat conduction means there are a method using a heat pipe and a method using a metal having good heat conductivity.
  • Heat The pipes can be arranged by drilling a hole parallel to the rotation axis in the housing and filling the working fluid, for example, by directly processing eight housings to form a heat pipe in the housing, or by using existing heat pipes.
  • the heat pipe may have a flat shape or a cylindrical shape.
  • a metal plate with good thermal conductivity is pressed to fit the shape of the housing, and a plate-shaped metal is attached to the outer periphery of the housing.
  • FIG. 1 is a front sectional view of the vacuum pump of the 'first embodiment' of the present invention.
  • FIG. 2 is a side sectional view of a vacuum pump according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2 of the second embodiment of the present invention. '
  • FIG. 4 is a cross-sectional view perpendicular to the axis of a vacuum pump according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front sectional view of a port portion of a vacuum pump according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front sectional view of an upper bearing portion of a vacuum pump according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a front sectional view of a conventional vacuum pump. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the vacuum pump 100 includes screw rotors 101 and 102.
  • the screw rotors 101 and 102 are housed in a rotor housing chamber formed inside the housing. More specifically, the screw rotor 101 is rotatably supported on the housing by bearings 104 and 105, and the screw port 102 is screwed by bearings 106 and 107. It is rotatably supported by the housing. Between the exhaust chamber 111 and bearings 104, 105, 106 and 107 filled with lubricating oil, bearings 104, 105, 106 and This prevents leakage of lubricating oil from 107 and contaminates the exhaust chamber with the lubricating oil, and also generates reactive gas from inside the housing to bearings 104, 105, 106, and 107. Shaft seals 112, 113, 114 and 115 are arranged to prevent foreign matter from entering.
  • one end of the screw rotor 101 and the screw rotor 102 is attached to one end of the screw rotor 101 and one of the screw openings 102 along with the rotation of one of the screw openings 102.
  • the timing gears 109 and 110 for rotating the other of the evening rotor 101 and the screw rotor 102 are fixed so as to engage with each other.
  • a motor 108 is physically connected to one end of the screw rotor 102.
  • the housing has an intake port 103a for sucking the compressible fluid from the outside of the housing into the housing, and the exhaust port 111 communicates with the outside of the housing through the intake port 103a.
  • An exhaust port 103 e for discharging the compressible fluid from the inside of the housing to the outside of the housing communicates with the outside of the housing.
  • the intake port 103a is in communication with a not-shown container to be evacuated, and the exhaust port 103e is in communication with an exhaust gas processing device (not shown) or the outside air.
  • the intake side bearing case 1 2 1, heat insulation member 1 2 2, intake side end wall member 1 2 3, main casing 1 2 4, exhaust side end wall member 1 2 5, heat insulation member 1 2 6, exhaust side
  • the bearing case is formed from 127.
  • Bearings 104, 105, 106 and 107 for supporting the rotor are installed in the intake-side bearing case 122 and the exhaust-side bearing case 127.
  • Insulation members 1 2 2 and 1 2 6 are made of a material with low thermal conductivity. And made of, for example, strong heat-resistant resin.
  • the exhaust chamber 1 1 1 through which the reactive gas flows is a heat-insulating member 1 2 2 and an intake-side end wall member 1 2 3 made of a material having higher thermal conductivity than the heat-insulating member 1 2 6.
  • the exhaust port 110 is formed.
  • the heat generated by the compression of the exhaust gas can be transmitted to the entire intake-side end wall member 123, the main casing 122, and the exhaust-side end wall member 125. Only around 103 e becomes high temperature, and it is possible to suppress the possibility that the bearings 105 and 107 and the shaft seals 113 and 115 are destroyed by heat. In addition, the temperature of the entire housing surface in contact with the exhaust chamber can be raised, thus reducing the production of products.
  • the heat insulating members 122 and 126 are made of a heat insulating material having a low thermal conductivity, the end wall member 123 for the intake side, the main casing 122 and the fifth housing member 1 are provided. Even when it is necessary to maintain 25 at a high temperature, the possibility that the bearings 105 and 107 and the shaft seals 113 and 115 are destroyed by heat can be suppressed.
  • the outer periphery of the intake-side end wall member 123, the main casing 124, and the exhaust-side end wall member 125 is covered with a heat-insulating member 128 made of a heat-insulating material.
  • the heat of the end wall member 1 2 3, the main casing 1 2 4 and the exhaust side end wall member 1 2 5 can be suppressed from being radiated to the outside air, and the intake side end wall member 1 2 3 and the main casing 1 2 4 and the exhaust side end wall member 1 2 5 can be kept at a high temperature.
  • the intake side end wall member 1 2 3 By attaching the heating means 234 to all or part of the casing 124 and the exhaust-side end wall member 125, the intake-side end wall member 123, the main casing The thing 124 and the exhaust-side end wall member 125 can be maintained at a high temperature.
  • a heating means the entire outer periphery of the main casing 124 is covered with a sheet-type heater, or an arbitrary portion of the end wall member 123 of the intake side or the main casing 124 (the intake side having a lower temperature is used). (Optimal) is to install a heater.
  • the heating side is used to separate the intake side end wall member 123, the main casing 122 and the exhaust side end wall member 125.
  • the exhaust chamber By heating and maintaining the exhaust chamber at such a high temperature that no products can be produced, it is possible to use a vacuum pump that produces few products.
  • heat pipes are embedded in the interior of each housing to increase the thermal conductivity of the inlet side end wall member 1, 2 3, the main casing 1 2 4, and the exhaust side end wall member 1 2 5.
  • the temperature of the intake-side end wall member 123, the main casing 122, and the exhaust-side end wall member 125 can be made uniform by the method of bringing the end wall members into contact.
  • a groove may be formed in the housing and metal such as copper alloy with very high thermal conductivity may be embedded in the groove, or a single or a single drill may be used inside the housing.
  • metal such as copper alloy with very high thermal conductivity
  • a single or a single drill may be used inside the housing.
  • multiple holes or grooves are opened and molten metal with good thermal conductivity is poured.
  • a metal plate such as copper having a very high thermal conductivity is fixed to the surfaces of the intake side end wall member 123, the main casing 122 and the exhaust side end wall member 125 so that the intake side end wall can be formed.
  • the thermal conductivity of the member 123, the main casing 124, and the exhaust-side end wall member 125 can be further improved.
  • flow passages 230 and 231 which allow cooling water to flow around the bearings of the intake-side bearing case 1 21 and the exhaust-side bearing case 1 27, near the bearing ⁇ shaft seal
  • the bearing can be cooled by flowing water, so that the effect of preventing breakage due to thermal expansion can be increased.
  • the temperature of the cooling water becomes higher than the temperature determined in advance by the temperature information of the temperature sensors 2 3 2 and 2 3 3 attached to the bearing, it is necessary to control the flow of the cooling water and the flow rate By controlling the temperature, the temperature of the bearing can be controlled efficiently.
  • the intake-side bearing case 1 2 1 and the exhaust-side bearing case 1 2 7 which are cooled by the housing heat-insulating member 1 2 2 and the heat-insulating member 1 2 6 which are the heat insulating means are used as the intake-side end wall member 1. 23, It is possible to prevent heat from being taken from the main casing 1 24 and the exhaust-side end wall member 125 to lower the temperature inside the exhaust chamber.
  • FIG. Figure 2 shows the axial cross section of one screw rotor of a screw set vacuum pump with a pair of screw rotors. Is shown.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG.
  • the screw 25 1 is rotatably fixed in the housing 25 3 via bearings 255 and 25 7.
  • Reference numeral 267 denotes an intake port
  • reference numeral 269 denotes an exhaust port.
  • Reference numerals 255 and 261 are heat insulating materials, which prevent heat in the exhaust chamber from being transmitted to the vicinity of the bearings 255 and 257 to destroy the bearings 255 and 257.
  • projecting portions 263 and 265 are provided on the housing 253, the surface is formed flat, and the projecting portions 263 and 265 are bridged.
  • Metal plates 271 and 273 made of a metal having high thermal conductivity such as pure copper or pure aluminum or an alloy thereof are fixed by a predetermined means. Further, by smoothing the flat portions of the protrusions 263 and 265, thermal contact between the metal plates 271 and 273 and the protrusions can be improved. With this configuration, heat can be transferred from the exhaust chamber side, where the temperature of the housing of the vacuum pump becomes high, to the intake side, where the temperature does not rise so much, and the housing can be evenly heated.
  • FIG. 4 Another heat equalizing means will be described as a third embodiment in FIG. Since the basic structure of the vacuum pump is the same as that of the second embodiment, the cross-sectional shape corresponding to FIG. 3 will be described. 403 and 405 are cross sections of the screw mouth.
  • Reference numeral 401 denotes a housing 401 in which the screw is housed.
  • the housing 401 has a uniform thermal structure, and the housing 401 is made of a metal having a high thermal conductivity such as an alloy such as copper or aluminum. Covered with 7.
  • the metal 407 was processed into a cylindrical housing shape, fitted, or added so that the metal divided into a plurality of pieces would have the shape of metal 40.7 when attached to the housing 401. It can be formed by using a material or by further inserting metal 407 into the completed housing 401.
  • FIG. 5A shows a case where the hollow heat insulating member in this embodiment is used. Even if the hollow interior 301 is filled with air or a gas or liquid with low thermal conductivity, the heat insulation effect is large.
  • the inside of the hollow 301 of the hollow heat insulating material is vacuum-tightly closed, and a hollow exhaust hole 302 communicating with the vacuum exhaust chamber is provided as shown in FIG. By doing so, the heat insulation effect can be further improved.
  • a screw type rotor is taken as an example, but a roots type in which the cross section of the rotor is a cocoon type, and a cross type in which the cross section of the mouth is a curved ball type.
  • the present invention is applicable to all vacuum pumps having a structure in which a rotor is instructed by a bearing and rotates, such as a set.
  • Reference numeral 601 denotes a bearing case to which the bearing ⁇ shaft seal is fixed
  • 603 denotes a heat insulating member made of a soft or brittle material
  • 605 and 607 denote housing members that become hot.
  • Reference numeral 609 denotes a cylindrical holding member made of a material such as high-strength metal or ceramic.
  • the housing first member 601, heat insulating means 603, and housing members 605 and 607 are integrated. Porto 6 1 1 for fixing passes through.
  • the holding member 6 0 9 It is optimal to have an axial length greater than the thickness of the heat insulating member 603, but this is not the case when the heat insulating means is a flexible material. By adopting such a configuration, it is possible to prevent the bearing case '601 and the housing member 605 from applying a strong force to the heat insulating member 603 when the port is fastened.
  • a vacuum exhaust chamber means for introducing a processing gas into the vacuum exhaust chamber, and exhaust means for exhausting the processing gas outside the vacuum exhaust chamber.
  • a housing for partitioning the vacuum exhaust chamber from the outside, and a rotor in which the rotor is rotationally fixed via a bearing in the housing, between the vacuum exhaust chamber and the bearing portion.
  • the heat insulating means since a resin having a lower thermal conductivity and a higher corrosion resistance than the material of the housing is used as the heat insulating means, it is easy to process and install, and has a large heat insulating effect. Can get Even when the pump exhausts highly corrosive gas, it can prevent the insulation material from losing airtightness and strength due to corrosion.
  • the hollow space can be filled with a gas or liquid having a low thermal conductivity, or can be a heat insulating member. Can be inserted, which is effective for heat insulation.
  • the heat insulating means provided between the bearing case to which the bearing is fixed and the housing is provided with a support member for the step heat means, so that a soft material is used as the heat insulating means. Can be used, increasing the choice of insulation.
  • the provision of the heat conduction means on the outer periphery of the housing or / and the housing makes it possible to easily increase the temperature near the heat insulating means in the exhaust chamber, The temperature can be made more uniform.
  • the exhaust chamber can be completely covered with the heat insulating material by providing the second heat insulating means on the outer periphery of the housing, and the temperature of the exhaust chamber can be controlled by the temperature.
  • the temperature can be kept high enough that no reaction product is produced even when the gas flows.
  • the heat transfer means is provided on the outer periphery of the housing or / and the housing, so that heat can be transferred from a high-temperature portion to a low-temperature portion on the outer periphery of the housing.
  • the temperature of the portion of the housing that is in contact with the exhaust chamber can be set to a uniform temperature at which reaction products are not easily generated even when the reactive gas flows.
  • the heat conductivity of the housing can be greatly increased by using a heat pipe as the heat conduction means.
  • a heat pipe as the heat conduction means.
  • heat can be easily transferred by covering the housing with a metal which is easy to process. .
  • a vacuum exhaust chamber there is a vacuum exhaust chamber, means for introducing a processing gas into the vacuum exhaust chamber, exhaust means for exhausting the processing gas outside the vacuum exhaust chamber, and A vacuum pump having a housing that separates the outside from the outside, wherein a port is rotatably fixed in the housing via a bearing, wherein heat conduction means is provided on the outer periphery of the housing or Z and the housing. Heat is transferred from the high temperature part of the housing to the low temperature part, and the temperature of the housing can be equalized.
  • the heat conduction means can be easily processed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

明 細 書 真空ポンプ 技術分野
本発明は真空ポンプの排気室内の発熱から軸受等を保護する構造 に関するものであり、 特に半導体プロセスのような反応性ガスを排気 する真空ポンプに対して排気室を高温度に保持しながら軸受ゃ軸シ ールが高温になって破壊しないようにする構造に関するものである。 背景技術
従来の反応性ガスを流す回転式真空ポンプは排気経路に反応生成 物が堆積し、 排気口の排気経路を塞いでしまい排気ができなくなると いう問題や排気室内又は回転ロータ等に生成物が付着し、 ロータ等が 回転しなくなってしまう という問題があった。 これを解決するために 真空排気する際に発生する熱を利用してハウジングを高温にしたり、 真空ポンプのハウジング外周にヒ一夕を巻いたりすることによって、 排気室内を生成物が凝固しないように高温にするという方法がと ら れてきた。 しかし、 回転軸を持つ回転式真空ポンプの場合、 排気室を 形成するハウジングを高温にすると、 該ハウジングに固定されている 軸受にも熱が伝わり軸受が高温になってしまい、 軸受の熱膨張や硬度 の低下によ 軸受を破壊してしまう という問題があった。 これを解決 するため図 7 に示すように軸受 1、 2、 3及び 4付近に通水路 9及び 1 0 を設け、 水を流すことにより軸受 1, 2、 3及び 4を冷却すると いう方法が考えられてきた。 図 7 においては一対のスク リュ一を持つ 真空ポンプを例示している。 ハウジングは主ケーシング 5 とその両端 に固定されている軸受ケース 1 6 , 1 ' 7で構成されている。 6及び 7 は該ハウジングに軸受 1 , 2 、 3及び 4を介して回転自在に固定 されているロータである。 ロータ 6 の端部にはロータ 6 を回転するた めのモータ 8が取り付けられている。 またロータ 7はタイミ ングギア 2 0及ぴ 2 1 を介してロー夕 6 と同期して回転する。 口一夕 6及び 7 を収納したハウジング 5 内には気体を排気するための排気室 1 1 が あり、 該排気室と潤滑油で満たされている軸受 1 , 2 、 3及び 4をシ —ルし排気室内が油で汚染しないように各々軸シ一ル 1 2 , 1 3 , 1 4及び 1 5が配置されている。
しかしながら、 このような従来の回転軸を有する真空ポンプの場合, 軸受を冷却するために軸受付近に冷却水用通路を設けて冷却水を流 すことで、 ハウジングも冷却されてしまい、 従って高温に保たれてい る排気室内の熱も奪われてしまう という問題がある。 生成物が排気室 内でハウジングやロータ等に付着するのを防止するために排気室内 は高温に保つ必要があり、 軸受を冷却しながら排気室内の温度を上げ るために、 更に加熱して奪われる熱量以上の熱エネルギ一をハウジン グに供給する必要があり、 ゆえに消費エネルギーも増大してしまう と いう悪循環を起こす問題もあった。 また、 軸シールを有する軸構造の 場合には、 軸シールも熱により破壊してしまう という問題も発生する 可能性がある。
本発明の目的は、 上記問題を鑑み軸受等の駆動部を持つ真空ポンプ において反応性ガス排出時の生成物対策のため排気室を高温にして も、 軸受部ゃ軸シール部が高温になって破壊することを防ぐ構造を提 供することにある。 発明の開示 上記課題を解決するために本件発明は、 請求項 1 の発明によると、 真空排気室を有し、 該真空排気室内に処理ガスを導入する手段と、 前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、 前記真空排 気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、 該ハウジング内にロータ が軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、 前記 真空排気室と軸受部との間に断熱手段を設けたことを特徴とする。 断 熱手段は真空ポンプのハウジング端面の形状に合わせたプレー ト状 のものが加工、 取り付けとも容易に行えるが、 発熱量がそれほど多く ない場合は部分的に軸受に近い部分で断熱手段を配匱することもで きる。
また、 材質が熱に弱い軸シールを用いている場合、 該軸シールを断熱 手段'に対して軸受側に配置することにより、 軸シールも熱による破壊 から保護することができる。
請求項 2 の発明によれば、 前記断熱手段として前記ハウジングの材 料より も熱伝導率の低い材料を用いたことを特徴とする。 前記断熱手 段としては主ケーシングゃ軸受ケース等の金属の間に挟んでも破壊 しない程度に強固で断熱効果の大きな素材が適している。 前記断熱手 段のとしては樹脂やセラミック等がある。
請求項 3の発明によれば、 前記断熱手段として前記ハウジングの材 料より も熱伝導率の低く、 かつ耐腐食性の高い樹脂を用いたことを特 徴とする。 前記断熱手段としては主ケーシングゃ軸受ケース等の金属 の間に挟んでも破壊し'ない程度に強固で断熱効果の大きく、 加工 -据 付が容易な断熱手段に用いるための素材としてはテフロン (商標) の ようなフッ素系樹脂がある。
請求項 4の発明によれば、 前記断熱手段として中空の断熱部材を用 いたことを特徴とする。 中空部の空間は真空密封したり、 熱伝導率の 低い大気等の気体、 液体又は素材を封入する。 また、 中空内を真空 排気室と連通させて真空にすることも断熱に有効である。
請求項 5の発明によれば、 前記軸受が固定されているハウジングと 前記真空排気室側のハウジングの間に配置されている断熱手段に該 段熱手段の支持部材を設けたこ とを特徴とする。 断熱手段として柔ら かい材質や脆い材質を用いたい場合に、 ハウジング部材と軸受ケ一ス との間に前記断熱手段の厚みより も長い支持部材を配置して前記断 熱手段にハウジングから強い力が加わらないよう にする ことによ り 解決することができる。 例えば、 ハウジング部材と軸受ケ一ス及び前 記断熱手段を固定するためのポルトの穴を利用して、 前記断熱手段を ポル トが通る穴に前記断熱手段の厚みよ り も厚い支持力 ラ一を挿入 することにより解決可能である。
請求項 6 の発明によれば、 前記断熱手段と前記真空排気室の間に熱 伝導率の高い部材を設けたことを特徴とする。 こ こでいう高い熱伝導 率とは、 断熱素材より高いという意味であり、 真空排気室を形成する 主ケーシングの熱伝導率と同等以上で有ることが望ましい。 また前記 熱伝導率の高い部材を排気室端壁として直接排気室に接するよう に 配置しても良い。
請求項 7 の発明によれば、 前記ハウジングの外周に、 第二の断熱手 段を設けたことを特徴とする。 このような構成にすることによ り、 口 一夕の回転軸の端部、 つまり八ウジングの端部に設けられている前記 第一の断熱手段を端部の形状に合わせたプレート形状にし、 口一ダ外 周を覆う主ケーシングの外周部をさ らに第二の断熱手段で覆う こと により、 排気室を完全に断熱材で覆う ことができる。
請求項 8の発明によれば、 前記ハウジング又は/及びハウジングの 外周に熱伝導手段を設けたこ とを特徴とする。 該熱伝導手段は熱伝導 率の高い材質をハウジングの材質として用いて形成することによ り達成することもできる。 ·
請求項 9 の発明によれば、 前記熱伝導手段としてヒートパイプを用 いたことを特徴とする。 ヒートパイプの配置方法としてはハウジング に回転軸に対して平行な穴を開けて作動液を封入する方法や既存の ヒートパイプが収まる穴 (溝) をハウジングに開けて既存のヒー トパ イブを揷入する方法や、 既存のヒートパイプをハウジングに固着する 方法等がある。
請求項 1 0 の発明によれば、 前記熱伝導手段として熱伝導率の高い 金属を用いたことを特徴とする。 ハウジングの形状に合わせて加工し た板状の金属をハウジング外周に貼り付ける方法や、 ハウジング側面 に溝を形成して該溝に金属をはめ込む方法や、 ハウジング内に軸方向 の穴又は獰を開けて金属を揷入する方法や、 ハウジング内に軸方向の 穴又は溝に溶解金属を流し込む方法また熱伝導率の良い所定の形状 の金属を予め錶型の中に配置しておき铸込む方法等がある。 熱伝導率 の高い金属としてはアルミニウム、 金、 銀、 銅、 ベリ リ ウム、 真铸及 びその合金等がある。
請求項 1 1 の発明によれば、 真空排気室を有し、 該真空排気室内に. 処理ガスを導入する手段と、 前記処理ガスを前記真空排気室外に排気 する排気手段と、 前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有 し、 該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されてい る真空ポンプにおいて、 前記ハウジング又は/及びハウジングの外周 に熱伝導手段を設けたこ とを特徴とする。 さらに、 請求項 1 2 の発明 によれば、 前記熱伝導手段としてハウジングの材料より も熱伝導率の 良い金属を用いたことを特徴とする。 熱伝導手段としてはヒートパイ プを用いる方法や熱伝導率のよい金属を用いる方法等がある。 ヒー卜 パイ プの配置方法としてはハウジングに回転軸に対して平行な穴 を開けて作動液を封入する方法等直接八ウジングを加工してハウ ジングにヒー トパイプを形成するやりかたや、 既存のヒートパイプが 収まる穴又は溝をハウジングに開けて既存のヒー トパイプを揷入す る方法や、 既存のヒー トパイプをハウジングに固定部材を用いて固着 する方法等がある。 ヒートパイプとしては偏平形状のものでも円柱状 のものでもよい。 また、 としては、 熱伝導率の良い金属をハウジング の形状に合わせてプレス等加工した板状の金属をハウジング外周に 貼り付ける方法や、 ハウジングが铸物等で歪な表面をしている場合は. 表面を平らにして金属板を貼り付けたり、 熱伝導率の良い S i ダリー ス等を塗って貼り付けたり、 熱伝導シートを挟んで貼り付ける方法が ある。 さらに柔軟性のある金属を熱伝導板として用いる場合は、 圧着 したり、 表面を磨いて圧接することによってハウジングと金属の密着 度を上げて構成する方法がある。 他には、 ハウジング側面に溝を形成 して該溝に金属をはめ込む方法や、 ハウジング内に軸方向の穴又は溝 を開けて金属を揷入する方法や、 ハウジング内に軸方向の穴又は溝に 溶解金属を流し込む方法又は熱伝導率の良い所定の形状の金属を予 め铸型の中に配設しておき铸込む方法等を用いてもよい。 また、 ハウ ジングの発熱部と吸熱部に部分的に突出した平坦な部分を形成し、 該 平坦な部分を熱伝導率の良い金属板で橋渡しをするよう に固定する ことでハウジングの発熱部から吸熱部に熱を移送することができる。 また、 前記ハウジングの金属を固着する発熱部と吸熱部に部分的に突 出した平坦な部分の表面を滑らかにすることによ り容易にハウジン グと金属板の熱接触を良くすることができる。 熱伝導率の良い金属と してはアルミニウム、 金、 銀、 銅、 ベリ リウム、 真铸及びその合金等 がある。 図面の簡単な説明
第 1 図は、 本件発明における'第一実施例の真空ポンプの前方断面図 である。
第 2図は、 本件発明における第二実施例の真空ポンプの側方断面図 である。
第 3図は、 本件発明における第二実施例の図 2 の A— A 断面図であ る。 '
第 4図は、 本件発明における第三実施例の真空ポンプの軸直角断面 図である。
第 5図は、 本件発明における第四実施例の真空ポンプのポルト部分 の前方断面図である。
第 6図は、 本件発明における第五実施例の真空ポンプの上部軸受部 分の前方断面図である。
第 7図は、 従来の真空ポンプの前方断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
まず、 本件発明の実施の形態 1 に係る真空ポンプ 1 0 0 の構成につ ' いて図 1で説明する。
真空ポンプ 1 0 0は、 スク リュウロータ 1 0 1及び 1 0 2 を備えて いる。
スクリュウロータ 1 0 1及び 1 0 2は、 ハウジングの内部に形成さ れたロータ収納室に収納されている。 詳述すると、 スク リ ュウロータ 1 0 1 は軸受 1 0 4及び 1 0 5 によってハウジングに回転可能に支 持され、 スクリュウ口一夕 1 0 2は軸受 1 0 6及び 1 0 7 によってハ ウジングに回転可能に支持されている。 排気室 1 1 1 と潤滑油で満 たされている軸受 1 0 4, 1 0 5 , 1 0 6及び 1 0 7 の間には、 軸 . 受 1 0 4 , 1 0 5 , 1 0 6及び 1 0 7の潤滑油が漏洩し排気室内を潤 滑油で汚染することを防止するとともに、 ハウジング内から軸受 1 0 4、 1 0 5、 1 0 6及び 1 0 7に反応性ガスにより生成された異物が 侵入することを防止するために各々軸シ一ル 1 1 2 , 1 1 3 , 1 1 4 及び 1 1 5が配置されている。
また、 スク リ ュウロータ 1 0 1及びスクリ ュウロータ 1 0 2の一端 部には、 スク リ ュウロータ 1 0 1及びスク リ ュウ口一夕 1 0 2の一方 の回転に伴ってスク リ ュウ口一夕 1 0 1及びスク リ ュウロータ 1 0 2の他方を回転させるタイミングギア 1 0 9及び 1 1 0が、 それぞれ 互いに嚙み合うよ'うに固定されている。 更に、 スク リュウロータ 1 0 2の一端部には、 モータ 1 0 8がー体的に連結している。
ハウジングはハウジングの外部からハウジングの内部に圧縮性流 体を吸入するための吸気口 1 0 3 aが空いており、 該吸気口 1 0 3 a によって排気室 1 1 1 はハウジングの外部と連通し、 ハウジングの内 部からハウジングの外部に圧縮性流体を排出するための排気口 1 0 3 e によってハウジングの外部と連通している。 ここで、 吸気口 1 0 3 aは図示していない被真空容器に連通していて、 排気口 1 0 3 eは 図示していない排気ガス処理装置又は外気に連通している。
八ゥジングは、 吸気側軸受ケース 1 2 1 、 断熱部材 1 2 2、 吸気側 端壁部材 1 2 3、 主ケーシング 1 2 4、 排気側端壁部材 1 2 5、 断熱 部材 1 2 6、 排気側軸受ケース 1 2 7から形成されている。 吸気側軸 受けケース 1 2 1および、 排気側軸受ケース 1 2 7 にはロータを支持 する軸受 1 0 4 , 1 0 5 , 1 0 6及び 1 0 7が設置されている。 断熱 部材 1 2 2及び断熱部材 1 2 6 は熱伝導率の低い素材で構成されて おり、 例えば丈夫な耐熱性樹脂でできている。 反応性ガスを流す排 気室 1 1 1 は断熱部材 1 2 2及び断熱部材 1 2 6 より も熱伝導率 の高い素材でできている吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケ一シング 1 2 4 及び排気側端壁部材 1 2 5で作られている。 このように排気室を構成 する吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケ一シング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5を熱伝導率のよい材質で構成することにより、 排気口 1 0 3 e 付近で、 排出ガスが圧縮等されて発生した熱を吸気側端壁部材 1 2 3 、 主ケーシング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5全体に伝達するこ と ができ、 排気口 1 0 3 e付近だけが高温になり、 軸受 1 0 5及び 1 0 7、 軸シール 1 1 3及び 1 1 5が熱で破壊する可能性を抑えることが できる。 さ らに、 排気室に接するハウジング面全体の温度を上げるこ とができ、 従って生成物ができにく くすることができる。 また、 断熱 部材 1 2 2及び断熱部材 1 2 6が熱伝導率の低い断熱材料で構成さ れているので、 吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケーシング 1 2 4及びハウ ジング第五部材 1 2 5 を高温に維持しなければいけない場合でも、 軸 受 1 0 5及び 1 0 7、 軸シール 1 1 3及び 1 1 5が熱で破壊する可能 性を抑えることができる。 さ らに、 吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケ一シ ング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5 の外周に、 断熱材でできた断熱 部材 1 2 8で覆う ことにより吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケーシング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5 の熱が外気に放熱されるのを抑える ことができるようになり、 吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケーシング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5 を高温に保つことができる。 生成物がで きない程度に吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケ一シング 1 2 4及び排気側 端壁部材 1 2 5 の温度が上がらない場合、 吸気側端壁部材 1 2 3、 主 ケーシング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5 の全部もしく は一部に 加熱手段 2 3 4 を装着することにより吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケー シング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5 を高温に保持することが できる。 加熱手段としては主ケ一シング 1 2 4の外周全体をシ一 ト 型のヒータで覆ったり、 吸気側端壁部材 1 2 3 もしくは主ケーシング 1 2 4の任意の場所に (温度が低い吸気側が最適) に、 ヒータを取り 付けたりする方法がある。
このよう に、 半導体プロセス等の反応性ガスを真空ポンプで排気す る際に、 加熱手段で吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケ一シング 1 2 4及び 排気側端壁部材 1 2 5 を加熱し、 排気室内を生成物ができない程度の 高温に維持することにより、 生成物のできにくい真空ポンプにするこ とができる。 さらに吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケ一シング 1 2 4及び 排気側端壁部材 1 2 5 の熱伝導率を上げるために各ハウジングの内 部にヒー トパイプを埋め込んだり、 表面にヒー トパイプを接触させる 方法により吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケーシング 1 2 4及び排気側端 壁部材 1 2 5 の温度を均一にすることができる。 また、 別の手段とし てはハウジングに溝を形成.して該溝に熱伝導率の非常に高い銅の合 金のような金属を埋め込んだり、 ハウジング内部にドリルを用いて単 数もしく は複数の穴又は溝を開けて溶けた熱伝導率の良い金属を流 し込む方法もある。 また、 熱伝導率の非常に高い銅のような金属板を 吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケーシング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5の表面に固着することにより吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケーシング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5 の熱伝導率をさ らに向上する こ と もできる。 このような構成にすることにより、 排気室内のガスが触れ る部分すベてを高温に保持することが可能となり、 ほとんどのガスが 気体のままポンプ外に搬出することができ、 吸気側端壁部材 1 2 3 、 主ケーシング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5 の一部分だけ温度の 低い場所ができ、 そこに生成物が堆積し、 ロータが回転するのに必要 なスキマが無くなり負荷が増えたり、 部分的に堆積した生成物が脱 落し、 互いに逆回転をする口一夕間に嚙み込んで、 回転できなくな つたり、 最悪の場合生成物の嚙み込みにより ロータに無理な力がかか り、 ロー夕が破壊される (折れる) 不具合を減らすことができる。 また、 前記の様にヒートパイプや熱伝導率の非常に高い金属を用い た場合には、 吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケ一シング 1 2 4.及び排気側 端壁部材 1 2 5 の材質として排気室内を通る腐食性の高いガスに対 しては腐食しないが、 熱伝導率が良くないものを用いた場合において も吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケ一シング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5全体に熱を伝えやすくすることができる。
さ らに吸気側軸受ケース 1 2 1 及び排気側軸受ケース 1 2 7 の軸受 装着付近周辺に冷却水を流すための流水路 2 3 0, 2 3 1 を形成する ことにより、 軸受ゃ軸シール近傍が所定の温度以上に高温になった場 合でも、 水を流すことによって軸受を冷却することができるので熱膨 張による破壊を防ぐ効果を増すことができる。 この場合、 冷却水は軸 受部に取り付けた温度センサー 2 3 2 , 2 3 3の温度情報によりあら かじめ決められた温度より高温になった場合に冷却水を流す制御を する ことや流す流量を制御する ことによ り効率よく軸受の温度制御 ができるようになる。 また、 前記断熱手段であるハウジング断熱部材 1 2 2及断熱部材 1 2 6がある ことによ り冷却された吸気側軸受け ケース 1 2 1及び排気側軸受ケース 1 2 7が吸気側端壁部材 1 2 3、 主ケーシング 1 2 4及び排気側端壁部材 1 2 5から熱を奪い、 排気室 内の温度を下げてしまう事を防止できる。
ハウジングの別の均熱手段の実施例を第二の実施例として図 2及 び図 3 を用いて説明する。 図 2は一対のスク リ ユーロータを持つスク リュ一式真空ポンプの一方のスク リ ユーロータに対して軸方向断面 を示している。 また、 図 3は図 2の A— A断面図である。 スク リュ 一口一夕 2 5 1 は軸受 2 5 5及び 2 5 7 を介してハウジング 2 5 3内に回転自在に固定されている。 2 6 7は吸気口、 2 6 9は排気口 である。 2 5 9及び 2 6 1 は断熱材であり排気室内の熱が軸受 2 5 5 及び 2 5 7付近に伝達されて、 軸受 2 5 5及び 2 5 7 を破壊するのを 防いでいる。 また、 排気室内を均熱にするためにハウジング 2 5 3 に 突出部 2 6 3及び 2 6 5 を設け、 表面を平坦に形成し、 該突出部 2 6 3及び 2 6 5 を橋渡しするよう に純銅や純アルミニウム等の熱伝導 率の良い金属又はその合金でできた金属板 2 7 1及び 2 7 3 を所定 の手段で固着している。 また、 前記突出部 2 6 3及び 2 6 5の平坦な 部分を滑らかにすることにより金属板 2 7 1及び 2 7 3 と突出部の 熱接触を向上することができる。 このような構成にすることにより真 空ポンプのハウジングで高温になる排気室側からそれほど温度の上 がらない吸気側へ熱を移送することができ、 ハウジングを均熱するこ とができる。
別の均熱手段を第 3の実施例として図 4で説明する。 真空ポンプの 基本構造は実施例 2 と同様なので図 3 に対応する断面形状を説明す る。 4 0 3及び 4 0 5はスクリ ュー口一夕の断面である。 4 0 1 はス ク リ ューが収められているハウジング 4 0 1 で該ハウジング 4 0 1 の均熱構造としてハウジング 4 0 1 を銅やアルミ等の合金のような 熱伝導率のよい金属 4 0 7で覆っている。 該金属 4 0 7は筒状のハウ ジング形状に加工したものをはめ込んだり、 複数に分割された金属を ハウジング 4 0 1 に装着した際に金属 4 0. 7の形状になるよう に加 ェしたものを用いたり、 できあがつているハウジング 4 0 1 に金属 4 0 7 をさらに鎵込む方法等により形成することができる。
次に断熱構造に関する別の第 4の実施の形態について、 図 5 を用い て説明する。
本実施の形態における真空ポンプの構造は第一の実施の形態と 全く同じにできるので、 断熱手段の構造を示す拡大図のみを示す。 図 5 ( a ) は本実施例における中空の断熱部材を用いた場合について示 す。 中空内 3 0 1 は大気や熱伝導率の低い気体や液体で満たしておい ても断熱効果は大きい。 また該中空の断熱材の中空内 3 0 1 を真空密 閉することや図 5 ( b ) のように真空排気室と連通する中空排気穴 3 0 2 を設けて排気室と同程度の真空にすることにより、 断熱効果を更 に上げることもできる。
本件実施例では熱伝導率のよい素材を用いても断熱効果を得るこ とができるので、 排気室に接するハウジングとして用いても排気室内 の高温均熱化を妨げる問題は生じない。
なお上記実施例の図 1 , 2及び 3ではロータがスク リュー式の物を 例に挙げているが、 ロータの断面が繭型をしたルーツ式、 また口一夕 断面が曲玉型をしたクロ一式等、 ロータが軸受に指示され回転する構 造をもつ真空ポンプ全てに適用可能であることは言うまでもない。
また、 断熱手段として柔らかい材質や脆い材質を用いたい場合の、 ハウジング部材と軸受が配置されている軸受ケースの間に前記断熱 手段の厚みより も長い支持部材を配置して前記断熱手段に締結によ る強い力が加わらないよう にした第 5 の実施の形態を図 6 を用いて 説明する。 6 0 1 は軸受ゃ軸シールが固定される軸受ケース、 6 0 3 は柔らかい材質や脆い材質を用いた断熱部材、 6 0 5及び 6 0 7 は高 温になるハウジング部材である.。 6 0 9は ¾度の高い金属やセラミツ ク等の素材でできた円筒形状の保持部材で、 ハウジング第 1 部材 6 0 1 、 断熱手段 6 0 3、 ハウジング部材 6 0 5及び 6 0 7 を一体固定す るためのポルト 6 1 1が通るようになつている。 該保持部材 6 0 9は 断熱部材 6 0 3 の厚み以上の軸方向長さ持つものが最適であるが 断熱手段が柔軟性のある材質の場合はこの限りではない。 このよう な構成にすることにより、 ポルト締結時、 軸受ケース' 6 0 1及びハウ ジング部材 6 0 5が断熱部材 6 0 3 に強い力を加えないようにする ことができる。
また、 断熱部材より少し長い複数のピンを軸受ケース 6 0 1及びハ ウジング部材 6 0 5 の間に挟む方法や断熱手段 6 0 3 を覆うような ハウジングの形状に合わせたリ ング状の保持部材を用いてもよい。 産業上の利用可能性
以上説明したように.、請求項 1 の発明によれば、真空排気室を有し、 該真空排気室内に処理ガスを導入する手段と、 前記処理ガスを前記真 空排気室外に排気する排気手段と、 前記真空排気室と外部とを仕切る ハウジングとを有し、 該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自 在に固定されている真空ポンプにおいて、 前記真空排気室と軸受部と の間に断熱手段を設けた構成にすることにより、 ハウジングを覆って いる過熱手段や排気室内で発生した熱がハウジングを伝播し該ハウ ジングに形成されている軸受ゃ軸シールを高温にする ことはなくな り、 該軸受ゃ該軸シールが高温になって破壊することや熱膨張によつ て破壊することを防ぐことが出来る。
請求項 2 の発明によれば、 前記断熱手段として前記ハウジングの材 料より も熱伝導率の低い材料を用いた材料を用いることにより、 断熱 効果の大きい断熱手段を得ることができる。
請求項 3 の発明によれば、 前記断熱手段としてハウジングの材料よ り も熱伝導率が低く、 かつ耐腐食性の高い樹脂を用いたことにより、 加工 ·据付が容易な断熱効果の大きい断熱手段を得ることができ、 か つポンプが腐食性の高いガスを排気する時でも、 断熱材料が腐食に より、 気密性や強度が低下することを防ぐことができる。
請求項 4の発明によれば、 また、 前記断熱手段として中空の断熱部 材を用いた構成にすることにより、 中空部の空間は熱伝導率の低い気 体や液体を封入したり、 断熱部材を入れたりすることができ、 断熱に 有効である。
請求項 5の発明によれば、 前記軸受が固定されている軸受ケースと 前記ハウジングの間に配置されている断熱手段に該段熱手段の支持 部材を設けたことにより、 断熱手段として柔らかい材質を用いること ができるようになり、 断熱材の選択肢を増やすことができる。
請求項 6の発明によれば、 前記ハウジング又は/及びハウジングの 外周に熱伝導手段を設けたことにより、 排気室内の断熱手段近傍の温 度も容易に上げることができるようになり、 排気室内の温度をより均 一にできる。
請求項 7 の発明によれば、 前記ハウジングの外周に、 第二の断熱手 段を設けた構成にすることにより、 排気室を完全に断熱材で覆う こと ができ、 排気室内の温度を反応性ガスが流れても反応生成物ができな い程度に高温に保つことができる。
請求項 8の発明によれば、 前記ハウジング又は/及びハウジングの 外周に熱伝導手段を設けた構成にすることにより、 ハウジング外周の 温度の高い部分から温度の低い部分に熱を移送することができるよ うになり、 ハウジングの排気室と接する部分を反応性ガスが流れても 反応生成物ができにくい均等な温度にすることができる。
請求項 9の発明によれば、 前記熱伝導手段としてヒー トパイプを用 いた構成にすることにより、 ハウジングの熱伝導率を大幅に上げるこ とができる。 請求項 1 0の発明によれば、 前記熱伝導手段として熱伝導率の良 い金属を用いた構成にすることによ り加工の容易な金属でハウジ ングを覆う ことにより容易に熱移送ができる。
請求項 1 1 の発明によれば、 真空排気室を有し、 該真空排気室内に 処理ガスを導入する手段と、 前記処理ガスを前記真空排気室外に排気 する排気手段と、 前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有 し、 該ハウジング内に口一夕が軸受を介して回転自在に固定されてい る真空ポンプにおいて、 前記ハウジング又は Z及びハウジングの外周 に熱伝導手段を設けたことにより、 ハウジングの温度の高い部分から 温度の低い部分へ熱が運ばれ、 ハウジングの温度を均等にできる。 請求項 1 2 の発明によれば、 前記熱伝導手段としてハウジングの材 料よ り も熱伝導率の良い金属を用いたことによ り熱伝導手段を容易 に加工できるようになる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 真空排気室を有し、 該真空排気室内に処理ガスを導入する導入 手段と、 前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、 前 記真空排気室と外部とを仕切る八ウジングとを有し、 該ハウジング内 にロータが軸受を介して回'転自在に固定されている真空ポンプにお いて、 前記真空排気室と前記軸受との間に断熱手段を設けたこ とを特 徵とする回転式真空ポンプ。
2 . 前記断熱手段としてハウジングの材料より も熱伝導率の低い材 料を用いたことを特徴とする請求項 1 に記載の回転式真空ポンプ。
3 . 前記断熱手段としてハウジングの材料より も熱伝導率が低く、 かつ耐腐食性の高い樹脂を用いたこ とを特徴とする請求項 1 に記載 の回転式真空ポンプ。
4 . 前記断熱手段として中空の断熱部材を用いたこ とを特徴とする 請求項 1 、 2又は 3 に記載の回転式真空ポンプ。 ,
5 . 前記ハウジングが前記軸受を設けた軸受軸受ケースと前記ロー 夕の廻りの主ケーシングから構成され、 該軸受ケースと該主ハウジン グの間に前記断熱手 の支持部材を設けたこ とを特徴とする請求項 1 、 2 、 3又は 4に記載の回転式真空ポンプ。
6 . 前記断熱手段と前記真空排気室の間に前記断熱手段の材料より も熱伝導率の高い熱伝導手段を設けたことを特徴とする請求項 1 、 2
3 、 4又は 5 に記載の回転式真空ポンプ。
7 . 前 '記ハウジングの外周の大気側に、 第二の断熱手段を設けたこ とを特徴とする請求項 1 , 2 , 3 , 4、 5又は 6 に記載した回転式真 空ポンプ。
8 . 前記ハゥジング又は/及び八ウジングの外周に熱伝導手段を設 けたことを特徴とする請求項 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6又は 7 に記載 の回転式真空ポンプ。
9 . 前記熱伝導手段としてヒートパイプを用いたことを特徴とする 請求項 8 に記載の回転式真空ポンプ。
1 0 . 前記熱伝導手段としてハウジングの材料より も熱伝導率の良 い金属を用いたことを特徴とする請求項 8 に記載の回転式真空ボン プ。
1 1 . 真空排気室を有し、 該真空排気室内に処理ガスを導入する導 入手段と、 前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段.と、 前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、 該ハウジング 内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプに おいて、 前記ハウジング又は/及びハウ ングの外周に熱伝導手段を 設けたことを特徴とする回転式真空ポンプ。
1 2 . 前記熱伝導手段としてハウジングの材料より も熱伝導率の良 い金属を用いたことを特徴とする請求項 1 1 に記載の回転式真空ポ ンプ。 .
PCT/JP2003/006260 2002-05-20 2003-05-20 Pompe a vide WO2003098047A1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/515,221 US20050254969A1 (en) 2002-05-20 2003-05-20 Vacuum pump
JP2004505543A JPWO2003098047A1 (ja) 2002-05-20 2003-05-20 真空ポンプ
AU2003234835A AU2003234835A1 (en) 2002-05-20 2003-05-20 Vacuum pump
EP03728116A EP1533526A1 (en) 2002-05-20 2003-05-20 Vacuum pump

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002145320 2002-05-20
JP2002-145320 2002-05-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003098047A1 true WO2003098047A1 (fr) 2003-11-27

Family

ID=29545082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2003/006260 WO2003098047A1 (fr) 2002-05-20 2003-05-20 Pompe a vide

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20050254969A1 (ja)
EP (1) EP1533526A1 (ja)
JP (1) JPWO2003098047A1 (ja)
CN (1) CN1656316A (ja)
AU (1) AU2003234835A1 (ja)
TW (1) TWI277696B (ja)
WO (1) WO2003098047A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021063472A (ja) * 2019-10-15 2021-04-22 株式会社荏原製作所 真空ポンプ装置
WO2023106154A1 (ja) * 2021-12-06 2023-06-15 エドワーズ株式会社 真空ポンプおよび良熱伝導性部品

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008063281A1 (de) * 2008-12-29 2010-07-01 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Vakuumpumpe
GB2487376A (en) * 2011-01-19 2012-07-25 Edwards Ltd Two material pump stator for corrosion resistance and thermal conductivity
JP5502040B2 (ja) * 2011-09-09 2014-05-28 株式会社神戸製鋼所 タイヤ加硫方法、及びタイヤ加硫機
TWI586893B (zh) * 2011-11-30 2017-06-11 Edwards Japan Ltd Vacuum pump
CN104632630B (zh) * 2013-11-13 2017-01-11 中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司 一种罗茨干泵热膨胀的控制系统及方法
GB2563595B (en) * 2017-06-19 2020-04-15 Edwards Ltd Twin-shaft pumps
WO2020082095A2 (en) 2018-10-19 2020-04-23 Hai Nguyen Suction/compression rotating mechanism, rotary compressor and rotary engine
EP3808983B1 (en) * 2019-10-15 2024-01-03 Ebara Corporation Vacuum pump with heater in the side cover
CN114542425A (zh) * 2020-11-26 2022-05-27 中国科学院微电子研究所 半导体加工工艺、抽真空装置和半导体工艺设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02149791A (ja) * 1988-10-07 1990-06-08 Alcatel Cit ねじポンプタイプの回転機械
JPH0717978U (ja) * 1993-08-27 1995-03-31 株式会社島津製作所 ドライ真空ポンプ
JPH0791387A (ja) * 1993-09-24 1995-04-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空ポンプ
JPH0738688U (ja) * 1993-12-20 1995-07-14 オリオン機械株式会社 無給油式回転ベーンポンプ
JPH11315794A (ja) * 1998-05-01 1999-11-16 Kashiyama Kogyo Kk 冷却機構付スクリュードライ真空ポンプ
JP2000314386A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Tochigi Fuji Ind Co Ltd スクリュー式流体機械

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1590964A (en) * 1925-07-14 1926-06-29 Edward T Street Pump
US3101171A (en) * 1961-02-27 1963-08-20 Ingersoll Rand Co Axial flow compressor
ES2041033T3 (es) * 1988-06-16 1993-11-01 Hwt Gesellschaft Fur Hydrid- Und Wasserstofftechnik Mbh Procedimiento para la produccion de un vacio.
US5101888A (en) * 1990-12-03 1992-04-07 Rockwell International Corporation Heat pipe systems
JP3275431B2 (ja) * 1993-03-25 2002-04-15 ダイキン工業株式会社 フッ素樹脂成形体およびその製法
JPH10318168A (ja) * 1997-05-22 1998-12-02 T D Giken:Kk 容積移送型ポンプ
DE10156180B4 (de) * 2001-11-15 2015-10-15 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Gekühlte Schraubenvakuumpumpe
JP2003269367A (ja) * 2002-03-13 2003-09-25 Boc Edwards Technologies Ltd 真空ポンプ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02149791A (ja) * 1988-10-07 1990-06-08 Alcatel Cit ねじポンプタイプの回転機械
JPH0717978U (ja) * 1993-08-27 1995-03-31 株式会社島津製作所 ドライ真空ポンプ
JPH0791387A (ja) * 1993-09-24 1995-04-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空ポンプ
JPH0738688U (ja) * 1993-12-20 1995-07-14 オリオン機械株式会社 無給油式回転ベーンポンプ
JPH11315794A (ja) * 1998-05-01 1999-11-16 Kashiyama Kogyo Kk 冷却機構付スクリュードライ真空ポンプ
JP2000314386A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Tochigi Fuji Ind Co Ltd スクリュー式流体機械

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021063472A (ja) * 2019-10-15 2021-04-22 株式会社荏原製作所 真空ポンプ装置
JP7261139B2 (ja) 2019-10-15 2023-04-19 株式会社荏原製作所 真空ポンプ装置
WO2023106154A1 (ja) * 2021-12-06 2023-06-15 エドワーズ株式会社 真空ポンプおよび良熱伝導性部品
JP2023083773A (ja) * 2021-12-06 2023-06-16 エドワーズ株式会社 真空ポンプおよび良熱伝導性部品

Also Published As

Publication number Publication date
TWI277696B (en) 2007-04-01
AU2003234835A1 (en) 2003-12-02
CN1656316A (zh) 2005-08-17
JPWO2003098047A1 (ja) 2005-09-15
US20050254969A1 (en) 2005-11-17
TW200403392A (en) 2004-03-01
EP1533526A1 (en) 2005-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2003098047A1 (fr) Pompe a vide
KR101760549B1 (ko) 진공 펌프
JP2007262906A (ja) 2段式真空ポンプ
TW201134574A (en) Roller and roller arrangement for a continuous casting installation
JP2011517734A5 (ja)
TW322592B (ja)
JP2021063503A (ja) 真空ポンプ装置
JP3958166B2 (ja) 熱媒通流ローラ
JP6453070B2 (ja) ドライ真空ポンプ、およびドライ真空ポンプの製造方法
JP2011021253A (ja) 成膜装置
KR20210045321A (ko) 진공 펌프 장치
JP2007155310A (ja) 温水器用熱伝導性アッセンブリおよび熱伝導性アッセンブリの製造方法
JP3617860B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP2002021775A (ja) ターボ分子ポンプ
JP2865959B2 (ja) ターボ分子ポンプ
KR20050016420A (ko) 진공펌프
EP3808983B1 (en) Vacuum pump with heater in the side cover
JP2003035290A (ja) ドライ真空ポンプ
JP3736103B2 (ja) プラズマ処理装置およびその処理方法
JP2007198239A (ja) 真空ポンプ
KR20220136156A (ko) 진공 펌프 장치
EP4177465A1 (en) Vacuum pump apparatus
CN211872085U (zh) 一种化学气相沉积装置
JP7401279B2 (ja) 対象物を加熱及び冷却するためのステージ
CN217922641U (zh) 一种面料定型机用热辊结构

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ OM PH PL PT RO RU SD SE SG SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004505543

Country of ref document: JP

Ref document number: 1020047018790

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003811707X

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003728116

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020047018790

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003728116

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10515221

Country of ref document: US