本發(fā)明涉及作為半導(dǎo)體制造裝置、平板顯示器制造裝置、太陽(yáng)能面板制造裝置中的工藝腔室、其他腔室的氣體排氣機(jī)構(gòu)等利用的真空泵。
背景技術(shù):
以往,作為這種真空泵,例如已知有圖10所示的真空泵P10。該圖的真空泵P10(以下稱作“以往泵P10”)作為借助轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)而將氣體壓縮、排出的機(jī)構(gòu),具備翼排氣部Pt和螺紋槽排氣部Ps。
特別是,在該以往泵P10中,作為螺紋槽排氣部Ps的具體的結(jié)構(gòu),采用由轉(zhuǎn)子6內(nèi)周側(cè)的螺紋槽排氣流路R1和該轉(zhuǎn)子6外周側(cè)的螺紋槽排氣流路R2向相同方向?qū)怏w壓縮、排出的方式(并行流式),所以具有排氣速度大的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)于這種并行流式的真空泵,例如在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)。
另外,在以往泵P10中,螺紋槽排氣流路R1、R2的出口附近或從這里到排氣端口3的流路S是借助泵的壓縮作用而壓力變高的工藝氣體接觸的部分。工藝氣體中包含的升華性氣體借助溫度與其分壓的關(guān)系而成為氣體或固體,在溫度較低或分壓較高的環(huán)境下容易固化。因此,如果不將螺紋槽排氣流路R1、R2出口附近或前述流路S的壁面溫度保持得較高,則在螺紋槽排氣流路R1、R2的出口附近或前述流路S中,工藝氣體固化并作為生成物堆積。
但是,在以往泵P10中,螺紋槽排氣流路R1、R2的出口附近或前述流路S設(shè)在與外氣接觸的外裝箱1(具體而言是泵基座1B)上。因此,螺紋槽排氣流路R1、R2的出口附近或前述流路S的壁面溫度較低,在螺紋槽排氣流路R1、R2的出口附近或前述流路S中,工藝氣體的壓縮熱容易被散熱,較早地發(fā)生因工藝氣體的溫度下降帶來(lái)的生成物的堆積,有螺紋槽排氣流路R1、R2的出口附近或前述流路S因生成物的堆積而容易堵塞等的問(wèn)題。
作為解決前述問(wèn)題的手段,也有通過(guò)在外裝箱1的外側(cè)設(shè)置帶式加熱器等加熱機(jī)構(gòu)來(lái)將螺紋槽排氣流路R1、R2的出口附近和前述流路S的溫度保持得較高的方法。但是,在該方法中,由于外裝箱1暴露在外氣中,所以從外裝箱1向外氣的熱的放散較多,加熱效率較差,而且還使內(nèi)置在與外裝箱1連結(jié)的定子柱4中的電裝零件(徑向磁力軸承10、10及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12等)的溫度上升,還有容易導(dǎo)致因過(guò)熱造成的電裝零件的故障的問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)開(kāi)平5-38389號(hào)公報(bào)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決前述問(wèn)題而做出的發(fā)明,其目的是提供一種真空泵,該真空泵能夠僅將從螺紋槽排氣流路的出口附近到排氣端口的流路效率良好地加熱,適合防止因螺紋槽排氣流路的出口附近或前述流路中的工藝氣體的溫度下降造成的生成物的堆積。
為了實(shí)現(xiàn)前述目的,本發(fā)明的特征在于,具備:螺紋槽排氣部,該螺紋槽排氣部在旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的至少一部分上具備螺紋槽排氣流路;外裝箱,該外裝箱將前述螺紋槽排氣部包含在內(nèi)部;排氣端口,該排氣端口將由前述螺紋槽排氣部壓縮的氣體向前述外裝箱之外排出;隔壁,該隔壁將從前述螺紋槽排氣流路的出口到前述排氣端口的流路覆蓋。
在前述本發(fā)明中,其特征在于,前述隔壁經(jīng)由隔熱件接合在其以外的泵結(jié)構(gòu)零件上。
在前述本發(fā)明中,其特征在于,將前述排氣端口做成由內(nèi)外的筒體構(gòu)成的多重筒構(gòu)造,將一個(gè)筒體安裝于前述外裝箱,將另一個(gè)筒體安裝于前述隔壁。
在前述本發(fā)明中,其特征在于,作為前述排氣端口的構(gòu)造,在前述隔壁上安裝著端口部件。
在前述本發(fā)明中,其特征在于,在前述隔壁或構(gòu)成前述螺紋槽排氣流路的螺紋槽泵定子上,配設(shè)有加熱機(jī)構(gòu)和測(cè)溫機(jī)構(gòu)。
在前述本發(fā)明中,其特征在于,具備控制前述加熱機(jī)構(gòu)的控制機(jī)構(gòu)。
在前述本發(fā)明中,其特征在于,前述排氣端口與前述隔壁以外的泵結(jié)構(gòu)零件非接觸地設(shè)置。
在本發(fā)明中,作為真空泵的具體的結(jié)構(gòu),采用下述這樣的結(jié)構(gòu):設(shè)置將從螺紋槽排氣流路的出口到排氣端口的流路覆蓋的隔壁,由此該隔壁從前述外裝箱及連結(jié)在其上的定子柱外壁將該流路內(nèi)覆蓋。因此,不易產(chǎn)生穿過(guò)前述流路或螺紋槽排氣流路的出口附近的工藝氣體的溫度下降,并且能夠?qū)⑶笆隽髀芳奥菁y槽排氣流路的出口附近的壁面溫度保持得較高,就這些點(diǎn)而言,能夠提供適合于防止因螺紋槽排氣流路的出口附近或前述流路中的工藝氣體的溫度下降造成的生成物的堆積的真空泵。
根據(jù)本發(fā)明,前述流路與外裝箱及連結(jié)在其上的定子柱之間的熱的出入被隔壁妨礙,所以能夠僅將前述流路及螺紋槽排氣流路出口附近效率良好地加熱,也不會(huì)有因該加熱而產(chǎn)生外裝箱的溫度上升的情況,由此,能夠防止與外裝箱連結(jié)的定子柱及內(nèi)置在該定子柱中的電裝零件的溫度上升,能夠?qū)崿F(xiàn)因電裝零件的過(guò)熱造成的故障的減少及電裝零件的長(zhǎng)壽命化。此外,即使為了保護(hù)定子柱及內(nèi)置在定子柱中的電裝零件而在外裝箱上設(shè)置冷卻機(jī)構(gòu)并將外裝箱冷卻,前述流路的溫度也不會(huì)下降。
涉及本發(fā)明的真空泵如前述那樣適合于防止生成物的堆積,能夠?qū)崿F(xiàn)因電裝零件的過(guò)熱造成的故障的減少及電裝零件的長(zhǎng)壽命化,所以將堆積的生成物除去等的泵維護(hù)的周期較長(zhǎng),泵性能也穩(wěn)定,能夠?qū)崿F(xiàn)真空工藝的生產(chǎn)性的提高。
附圖說(shuō)明
圖1是作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的真空泵的剖視圖。
圖2是作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式的真空泵的剖視圖。
圖3是作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式的真空泵的剖視圖。
圖4是作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式的真空泵的剖視圖。
圖5是作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式的真空泵的剖視圖。
圖6是作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式的真空泵的剖視圖。
圖7是作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式的真空泵的剖視圖。
圖8是作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式的真空泵的剖視圖。
圖9是作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式的真空泵的剖視圖。
圖10是以往的真空泵的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的方式詳細(xì)地說(shuō)明。
圖1是作為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的真空泵(螺紋槽泵并行流式)的剖視圖。
圖1的真空泵P1例如被作為半導(dǎo)體制造裝置、平板顯示器制造裝置、太陽(yáng)能面板制造裝置中的工藝腔室或其他密閉腔室的氣體排氣機(jī)構(gòu)等利用。
在該圖的真空泵P1中,其外裝箱1將多個(gè)泵結(jié)構(gòu)零件包含在內(nèi)部,所述多個(gè)泵結(jié)構(gòu)零件例如是借助旋轉(zhuǎn)翼13和固定翼14將氣體排出的翼排氣部Pt、利用螺紋槽19A、19B將氣體排出的螺紋槽排氣部Ps和它們的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。
外裝箱1呈將筒狀的泵箱1A和有底筒狀的泵基座1B在其筒軸方向上用緊固螺栓一體地連結(jié)的有底圓筒形,泵箱1A的上端部側(cè)作為用來(lái)將氣體吸入的吸氣口2開(kāi)口,此外,在泵基座1B的下端部側(cè)面上,作為將由螺紋槽排氣部Ps壓縮的氣體向外裝箱1之外排出的機(jī)構(gòu)而設(shè)有排氣端口3。
吸氣口2借助設(shè)在泵箱1A上緣的凸緣1C上的未圖示的緊固螺栓,連接于例如半導(dǎo)體制造裝置的工藝腔室等呈高真空的未圖示的密閉腔室。排氣端口3與未圖示的輔助泵連通連接。
在泵箱1A內(nèi)的中央部設(shè)有內(nèi)置各種電裝件的圓筒狀的定子柱4。在圖1的真空泵P1中,將該定子柱4一體地立設(shè)在泵基座1B的內(nèi)底上,但作為與其不同的實(shí)施方式,例如也可以作為與泵基座1B分體的零件來(lái)形成定子柱4,并將定子柱4螺緊固定在泵基座1B的內(nèi)底上。
在定子柱4的內(nèi)側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸5,旋轉(zhuǎn)軸5配置為,其上端部朝向吸氣口2的方向,其下端部朝向泵基座1B的方向。
此外,旋轉(zhuǎn)軸5的上端部設(shè)置為,從定子柱4的圓筒上端面向上方突出。
旋轉(zhuǎn)軸5構(gòu)成為,被作為支承機(jī)構(gòu)的2組徑向磁力軸承10、10和1組軸向磁力軸承11能夠旋轉(zhuǎn)地在徑向和軸向上支承,在該支承狀態(tài)下,被作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。另外,由于徑向磁力軸承10、10、軸向磁力軸承11及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12是周知的,所以其詳細(xì)說(shuō)明省略。
在定子柱4的外側(cè),作為旋轉(zhuǎn)體而設(shè)有轉(zhuǎn)子6。轉(zhuǎn)子6是被泵箱1A及泵基座1B包含在內(nèi)部、并將定子柱4的外周包圍的圓筒形狀,為借助位于其大致中間的環(huán)狀板體的連結(jié)部60將直徑不同的2個(gè)筒體(第1筒體61和第2筒體62)在其筒軸方向上連結(jié)的形狀。
在第1筒體61的上端,作為構(gòu)成其上端面的部件,一體地設(shè)有端部件63,前述轉(zhuǎn)子6構(gòu)成為,經(jīng)由該端部件63固定在旋轉(zhuǎn)軸5上,并且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸5被徑向磁力軸承10、10及軸向磁力軸承11能夠繞其軸心(旋轉(zhuǎn)軸5)旋轉(zhuǎn)地支承。
圖1的真空泵P1中的轉(zhuǎn)子6是通過(guò)從一個(gè)鋁合金塊切割加工、將第1筒體61、第2筒體62、連結(jié)部60及端部件63形成為一個(gè)零件的結(jié)構(gòu),但作為與其不同的實(shí)施方式,也可以采用例如以連結(jié)部60為邊界將第1筒體61和第2筒體62構(gòu)成為分體零件的方式。在此情況下,也可以是第1筒體61由鋁合金等金屬材料形成、第2筒體62由樹脂形成等使第1筒體61與第2筒體62的構(gòu)成材料分別不同的結(jié)構(gòu)。
<<翼排氣部Pt的詳細(xì)情況>>
在圖1的真空泵P1中,轉(zhuǎn)子6的比大致中間靠上游的部分(具體而言,從連結(jié)部60到轉(zhuǎn)子6的吸氣口2側(cè)端部的范圍)作為翼排氣部Pt發(fā)揮功能。以下,詳細(xì)地說(shuō)明該翼排氣部Pt。
在轉(zhuǎn)子6的比大致中間靠上游側(cè)的轉(zhuǎn)子6外周面、具體而言在第1筒體61的外周面上,一體地設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)翼13。這些多個(gè)旋轉(zhuǎn)翼13以該轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)中心軸(旋轉(zhuǎn)軸5)或外裝箱1的軸心(以下稱作“真空泵軸心”)為中心放射狀地排列配置。
另一方面,在泵箱1A的內(nèi)周側(cè)設(shè)有多個(gè)固定翼14,這些多個(gè)固定翼14也以真空泵軸心為中心放射狀地排列配置。
并且,在圖1的真空泵P1中,將如前述那樣放射狀地配置的旋轉(zhuǎn)翼13和固定翼14沿著真空泵軸心交替地多層地配置,由此構(gòu)成真空泵P1的翼排氣部Pt。
每個(gè)旋轉(zhuǎn)翼13都是與轉(zhuǎn)子6的外徑加工部一體地通過(guò)切削加工切割形成的葉片狀的切削加工件,以最適合于氣體分子的排氣的角度傾斜。每個(gè)固定翼14也都以最適合于氣體分子的排氣的角度傾斜。
<<由翼排氣部Pt進(jìn)行的排氣動(dòng)作的說(shuō)明>>
在由以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的翼排氣部Pt中,借助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12的起動(dòng),旋轉(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)子6及多個(gè)旋轉(zhuǎn)翼13一體地高速旋轉(zhuǎn),最上層的旋轉(zhuǎn)翼13對(duì)從吸氣口2入射的氣體分子施加朝下方向(從吸氣口2朝向排氣端口3的方向)的動(dòng)量。具有該朝下方向的動(dòng)量的氣體分子被固定翼14向下一層的旋轉(zhuǎn)翼13側(cè)送入。將以上那樣的向氣體分子的動(dòng)量的施加和送入動(dòng)作反復(fù)多層地進(jìn)行,由此,將吸氣口2側(cè)的氣體分子以朝向轉(zhuǎn)子6的下游依次轉(zhuǎn)移的方式排出。
<<螺紋槽排氣部Ps的詳細(xì)情況>>
在圖1的真空泵P1中,轉(zhuǎn)子6的比大致中間靠下游的部分(具體而言,從連結(jié)部60到轉(zhuǎn)子6的排氣端口3側(cè)端部的范圍)作為螺紋槽排氣部Ps發(fā)揮功能。以下詳細(xì)地說(shuō)明該螺紋槽排氣部Ps。
轉(zhuǎn)子6的比大致中間靠下游側(cè)的轉(zhuǎn)子6部分、具體而言構(gòu)成轉(zhuǎn)子6的第2筒體62,是作為螺紋槽排氣部Ps的旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)的部分,經(jīng)由既定的縫隙插入、容納在構(gòu)成螺紋槽排氣部Ps的內(nèi)外2重圓筒形的螺紋槽排氣部定子18A、18B之間。
內(nèi)外2重圓筒形的螺紋槽排氣部定子18A、18B中的內(nèi)側(cè)的螺紋槽排氣部定子18A,是以其外周面與第2筒體62的內(nèi)周面對(duì)置的方式配置的圓筒形的固定部件,配置為被第2筒體62的內(nèi)周包圍。外側(cè)的螺紋槽排氣部定子18B是以其內(nèi)周面與第2筒體62的外周面對(duì)置的方式配置的圓筒形的固定部件,配置為將第2筒體62的外周包圍。
在內(nèi)側(cè)的螺紋槽排氣部定子18A的外周部,作為在前述轉(zhuǎn)子6的內(nèi)周側(cè)(具體而言在第2筒體62的內(nèi)周側(cè))形成螺紋槽排氣通路R1的機(jī)構(gòu),形成有以深度朝向下方小徑化的圓錐形狀變化的螺紋槽19A。該螺紋槽19A從內(nèi)側(cè)螺紋槽排氣部定子18A的上端朝向下端螺旋狀地刻設(shè),借助這樣的具備螺紋槽19A的內(nèi)側(cè)螺紋槽排氣部定子18A,在第2筒體62的內(nèi)周側(cè)形成用于氣體排氣的螺紋槽排氣流路(以下稱作“內(nèi)側(cè)螺紋槽排氣流路R1”)。
在外側(cè)的螺紋槽排氣部定子18B的內(nèi)周部,作為在前述轉(zhuǎn)子6的外周側(cè)(具體而言在第2筒體62的外周側(cè))形成螺紋槽排氣通路R2的機(jī)構(gòu),形成有與前述螺紋槽19A同樣的螺紋槽19B。借助這樣的具備螺紋槽19B的外側(cè)螺紋槽排氣部定子18B,在第2筒體62的外周側(cè)形成螺紋槽排氣流路(以下稱作“外側(cè)螺紋槽排氣流路R2”)。
雖然圖示省略,但也可以構(gòu)成為,通過(guò)將之前說(shuō)明的螺紋槽19A、19B形成在第2筒體62的內(nèi)周面或外周面或其兩面上,設(shè)置前述那樣的螺紋槽排氣流路R1、R2。此外,也可以將這些螺紋槽排氣流路R1、R2設(shè)在轉(zhuǎn)子6的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的一部分上。
在螺紋槽排氣部Ps中,借助螺紋槽19A和第2筒體62的內(nèi)周面處的拖拽效應(yīng)及螺紋槽19B和第2筒體62的外周面處的拖拽效應(yīng),將氣體在壓縮的同時(shí)移送,所以螺紋槽19A的深度設(shè)定為,在內(nèi)側(cè)螺紋槽排氣流路R1的上游入口側(cè)(距吸氣口2較近的流路開(kāi)口端)最深,在其下游出口側(cè)(距排氣端口3較近的流路開(kāi)口端)最淺。這對(duì)于螺紋槽19B也是同樣的。
外側(cè)螺紋槽排氣流路R2的入口(上游端側(cè))連通于多層配置的固定翼14中的最下層的固定翼14E與后述的連通開(kāi)口部H的上游端之間的間隙(以下稱作“最終間隙G1”)。此外,該流路R2的出口(下游端側(cè))經(jīng)由泵內(nèi)排氣口側(cè)的流路S(以下稱作“泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S”)連通于排氣端口3。
內(nèi)側(cè)螺紋槽排氣流路R1的入口(上游端側(cè))在轉(zhuǎn)子6的大致中間處朝向該轉(zhuǎn)子6的內(nèi)周面(具體而言是連結(jié)部60的內(nèi)表面)而開(kāi)口。此外,該流路R1的出口(下游端側(cè))經(jīng)由泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S連通于排氣端口3。
在轉(zhuǎn)子6及螺紋槽排氣部定子18A、18B的下端部與泵基座1B的內(nèi)底部之間設(shè)置既定的間隙(在圖1的真空泵P1中,是繞定子柱4的下部外周一圈的方式的間隙),由此,前述泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S以從螺紋槽排氣流路R1、R2的出口到排氣端口3的方式形成。
在轉(zhuǎn)子6的大致中間處開(kāi)設(shè)有連通開(kāi)口部H,連通開(kāi)口部H以將轉(zhuǎn)子6的表背面之間貫通的方式形成,由此以將存在于轉(zhuǎn)子6的外周側(cè)的氣體的一部分向內(nèi)側(cè)的螺紋槽排氣流路R1引導(dǎo)的方式發(fā)揮功能。具備這樣的功能的連通開(kāi)口部H例如也可以如圖1那樣以將連結(jié)部60的內(nèi)外表面貫通的方式形成。此外,在圖1的真空泵P1中,設(shè)置多個(gè)前述連通開(kāi)口部H,配置為,使這些多個(gè)連通開(kāi)口部H相對(duì)于真空泵軸心呈點(diǎn)對(duì)稱。
<<螺紋槽排氣部Ps的排氣動(dòng)作的說(shuō)明>>
借助之前說(shuō)明的由翼排氣部Pt的排氣動(dòng)作進(jìn)行的移送而到達(dá)最終間隙G1或螺紋槽排氣流路R2的入口(上游端)的氣體分子從螺紋槽排氣流路R2或連通開(kāi)口部H向螺紋槽排氣流路R1轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移的氣體分子借助由轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的效應(yīng)、即第2筒體62的外周面和螺紋槽19B處的拖拽效應(yīng)、及第2筒體62的內(nèi)周面和螺紋槽19A處的拖拽效應(yīng),在被從遷移流壓縮為粘性流的同時(shí)朝向泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S轉(zhuǎn)移。并且,到達(dá)泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S的氣體分子向排氣端口3流入,經(jīng)由未圖示的輔助泵被向外裝箱1之外排出。
<<隔壁的說(shuō)明>>
在圖1的真空泵P1中,采用下述這樣的結(jié)構(gòu):在形成泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S的內(nèi)壁的一部分的泵基座1B的內(nèi)底上設(shè)有隔壁設(shè)置空間,在該空間中設(shè)置隔壁21,由此設(shè)有將泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S覆蓋的隔壁21。特別是,在圖1的真空泵P1中,作為這樣的隔壁21的具體的構(gòu)造例,設(shè)為下述這樣的構(gòu)造:內(nèi)側(cè)螺紋槽排氣部定子18A的排氣口側(cè)端部作為延長(zhǎng)部18A-1被延長(zhǎng)而成為隔壁21的一部分。在前述延長(zhǎng)部18A-1與定子柱4外壁之間有間隙G4,確保了隔熱。
隔壁21由熱的良導(dǎo)體(例如鋁合金等)構(gòu)成,形成泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S的內(nèi)壁的一部分,作為將泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S內(nèi)從外裝箱1覆蓋的機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能。
在隔壁21與泵基座1B的內(nèi)底(泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S的內(nèi)壁的一部分)之間設(shè)有用于隔熱的空隙G2。此外,該隔壁21經(jīng)由由熱的不良導(dǎo)體(例如不銹鋼合金、陶瓷等)構(gòu)成的隔熱件22接合在其以外的泵結(jié)構(gòu)零件(在圖1的例子中是泵基座1B的內(nèi)周層部)上。密封機(jī)構(gòu)T1作為防止氣體經(jīng)由空隙G2從排氣端口3向螺紋槽排氣部Ps上游倒流的機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能。隔熱件22也可以兼具防止氣體從排氣端口3向螺紋槽排氣部Ps上游倒流的功能。
在圖1的真空泵P1中,從隔壁21向泵基座1B的熱的移動(dòng)被前述空隙G2及隔熱件22阻止,所以能夠在將隔壁21保持為高溫并提高泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S內(nèi)的溫度的同時(shí),有效地防止外裝箱1(泵基座1B、泵箱1A)及定子柱4的溫度上升。
<<加熱機(jī)構(gòu)的說(shuō)明>>
在圖1的真空泵P1中,采用通過(guò)將內(nèi)側(cè)和外側(cè)的螺紋槽排氣部定子18A、18B用緊固螺栓安裝到隔壁21上、將螺紋槽排氣部定子18A、18B定位固定的結(jié)構(gòu),以及通過(guò)作為加熱機(jī)構(gòu)而在隔壁21中埋設(shè)棒狀的加熱器HT、來(lái)以該加熱器HT自身的發(fā)熱將隔壁21加熱并以來(lái)自隔壁21的熱傳導(dǎo)將螺紋槽排氣部定子18A、18B加熱的結(jié)構(gòu)。
在圖1的真空泵P1中,在螺紋槽排氣流路R1、R2中將氣體壓縮時(shí)產(chǎn)生的熱(氣體壓縮熱)經(jīng)由螺紋槽排氣部定子18A、18B向隔壁21傳遞,并且該傳遞的熱被空隙G2及隔熱件22在隔壁21中保持,所以僅借助氣體壓縮熱,隔壁21的溫度也上升,與此對(duì)應(yīng),泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S內(nèi)的溫度也上升。
除此以外,在該圖的真空泵P1中,還能夠用加熱器HT將隔壁21加熱,所以能夠在防止外裝箱1及定子柱4的溫度上升的同時(shí),進(jìn)一步提高泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S內(nèi)的溫度,能夠有效地防止泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S內(nèi)的生成物的附著、堆積。
另外,在圖1的真空泵P1中,之前說(shuō)明的最終間隙G1及定子柱4外壁部附近被保持為較低的壓力,所以有即使將其溫度保持為低溫、生成物堆積的風(fēng)險(xiǎn)也較低的特征。
<<排氣端口的詳細(xì)情況>>
在圖1的真空泵P1中,作為排氣端口3的具體的結(jié)構(gòu),形成從泵基座1B的外側(cè)面將隔壁21貫通而連通到泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S的結(jié)構(gòu)的貫通孔23,在該貫通孔23處作為端口部件將筒體24安裝到外裝箱1上。
此外,在圖1的真空泵P1中,通過(guò)在隔壁21的貫通部21A上接合由熱的良導(dǎo)體(例如鋁合金等)構(gòu)成的筒體25的一端部,將該筒體25安裝到隔壁21上,并且通過(guò)將安裝的筒體25的另一端部插入到前述筒體24內(nèi),使排氣端口3成為由內(nèi)外的筒體24、25構(gòu)成的多重筒構(gòu)造,采用遍及從排氣端口3的入口(上游端)到出口(下游端)的全范圍配置該筒體25的結(jié)構(gòu)。內(nèi)側(cè)的筒體25不與外側(cè)的筒體24或泵基座1A接觸,從而與這些外裝零件隔熱地配置。
根據(jù)前述那樣的排氣端口3的結(jié)構(gòu),借助隔壁21的熱,內(nèi)側(cè)的筒體25的溫度上升,通過(guò)該溫度上升,排氣端口3的出口附近被高溫化,所以也能夠有效地防止排氣端口3的出口附近處的生成物的附著、堆積。另外,在連接于排氣端口3的出口的配管被溫度管理而高溫化的情況下,也可以將內(nèi)側(cè)的筒體25省略。
圖2至圖9是作為本發(fā)明的其他實(shí)施方式的真空泵的剖視圖。各個(gè)圖的真空泵P2~P9的基本的結(jié)構(gòu)與圖1的真空泵P1是同樣的,所以在各個(gè)圖中,對(duì)于與圖1相同的部件賦予相同的附圖標(biāo)記,將其詳細(xì)說(shuō)明省略,以下僅說(shuō)明不同的部分。
<<圖2的真空泵P2的特征>>
在圖1的真空泵P1中,將外側(cè)的螺紋槽排氣部定子18B與隔壁21形成為分體零件,但代替此方案,在圖2的真空泵P2中將該螺紋槽排氣部定子18B與隔壁21形成為一個(gè)零件,由此實(shí)現(xiàn)了零件件數(shù)及組裝工序數(shù)的削減。
<<圖3的真空泵P3的特征>>
在圖3的真空泵P3中,在圖1的泵內(nèi)空間G3(外側(cè)的螺紋槽排氣部定子18B與泵基座1B之間的間隙)中設(shè)有將隔壁21的一部分延伸設(shè)置而成的延設(shè)部26。該延設(shè)部26作為減少?gòu)耐鈧?cè)的螺紋槽排氣部定子18B經(jīng)由氣體向泵基座1B側(cè)散逸的熱量的機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能。
即,在圖1的真空泵P1中,借助由翼排氣部Pt的排氣動(dòng)作進(jìn)行的移送而到達(dá)最終間隙G1及螺紋槽排氣流路R2的入口(上游端)的氣體分子還向泵內(nèi)空間G3流入。向該泵內(nèi)空間G3內(nèi)流入的氣體量越多,經(jīng)由泵內(nèi)空間G3內(nèi)的氣體從外側(cè)的螺紋槽排氣部定子18B向泵基座1B側(cè)散逸的熱量就越多。對(duì)于這一點(diǎn),在圖3的真空泵P3中,在這樣的泵內(nèi)空間G3中存在隔壁21的延設(shè)部26,所以流入到泵內(nèi)空間G3中的氣體量減少,隨之,從外側(cè)的螺紋槽排氣部定子18B向泵基座1B側(cè)散逸的熱量也減少。
此外,在圖3的真空泵P3中,作為使得隔壁21在因轉(zhuǎn)子6與堆積的生成物的接觸而轉(zhuǎn)子6損壞時(shí)的破壞轉(zhuǎn)矩下不旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu),構(gòu)成為,在泵基座1B的內(nèi)底面上立設(shè)旋轉(zhuǎn)阻止塊M,另一方面,與其對(duì)應(yīng),在隔壁21上設(shè)置凹部N,在該凹部N中配置旋轉(zhuǎn)阻止塊M。另外,旋轉(zhuǎn)阻止塊M不與凹部N接觸。這是為了防止熱從隔壁21經(jīng)由旋轉(zhuǎn)阻止塊M向泵基座1B側(cè)散逸。
<<圖4的真空泵P4的特征>>
在圖1的真空泵P1中,在比轉(zhuǎn)子6的下端或螺紋槽排氣部定子18A、18B的下端低的位置設(shè)有排氣端口3,但在圖4的真空泵P4中,作為比其高的位置的一例,通過(guò)以排氣端口3的下部與轉(zhuǎn)子6的下端或螺紋槽排氣部定子18A、18B的下端大致并列的方式設(shè)置該排氣端口3,將泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S的高度設(shè)定得較低,在真空泵軸心方向上實(shí)現(xiàn)了真空泵P4整體的縮短、小型化。
<<圖5的真空泵P5的特征>>
在圖1的真空泵P1中,將外側(cè)的螺紋槽排氣部定子18B與隔壁21構(gòu)成為分體零件,但在圖5的真空泵P5中,將該螺紋槽排氣部定子18B與隔壁21作為一個(gè)零件用鑄件等一體形成,由此實(shí)現(xiàn)了零件件數(shù)的削減。
<<圖6的真空泵P6的特征>>
在圖1的真空泵P1中,作為排氣端口3的具體的結(jié)構(gòu),在泵基座1B的貫通孔23中作為端口部件嵌入裝配有筒體24,但代替此方案,在圖6的真空泵P6中,將該貫通孔23擴(kuò)大,構(gòu)成為使得貫通孔23和該筒體24成為非接觸的狀態(tài),并且將該筒體24的入口(上游端)側(cè)延長(zhǎng)到隔壁21的貫通部21A并嵌入接合于該貫通部21A,由此,在隔壁21上直接安裝該筒體24。在此情況下,排氣端口3僅由筒體24構(gòu)成,成為與隔壁21以外的泵結(jié)構(gòu)零件非接觸地設(shè)置的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)這樣的排氣端口3的結(jié)構(gòu),筒體24自身被隔壁21的熱加熱,所以能夠?qū)⒅罢f(shuō)明的圖1的筒體25省略,能夠?qū)崿F(xiàn)零件件數(shù)及組裝工序數(shù)的削減。
另外,在圖6的真空泵P6中,密封機(jī)構(gòu)T1、T2作為防止大氣從貫通孔23向泵內(nèi)流入的真空密封件發(fā)揮功能。
<<圖7的真空泵P7的特征>>
在圖7的真空泵P7中,構(gòu)成為,作為測(cè)溫機(jī)構(gòu)27,將由熱敏電阻、熱電偶、白金電阻件等構(gòu)成的溫度測(cè)量元件27A埋設(shè)到隔壁21中,設(shè)置基于溫度測(cè)量元件27A中的測(cè)量值來(lái)控制加熱機(jī)構(gòu)(加熱器HT)的未圖示的控制機(jī)構(gòu),由此對(duì)隔壁21進(jìn)行溫度管理,實(shí)現(xiàn)泵內(nèi)的過(guò)熱防止。
關(guān)于前述加熱機(jī)構(gòu)(加熱器HT)的控制機(jī)構(gòu),例如也可以并用將流到加熱器HT中的電流值增減的電流控制、和通過(guò)調(diào)整設(shè)置在泵基座1B中的冷卻管C的未圖示的閥來(lái)增減流過(guò)冷卻管C的冷卻介質(zhì)的流量的流量控制。
關(guān)于前述測(cè)溫機(jī)構(gòu)27及控制機(jī)構(gòu),對(duì)于圖1至圖6的真空泵P1~P6也能夠應(yīng)用。此外,前述測(cè)溫機(jī)構(gòu)27也可以設(shè)置在螺紋槽泵定子18a、18b上。這一點(diǎn)關(guān)于加熱機(jī)構(gòu)(加熱器HT)也是同樣的。
<<圖8的真空泵P8的特征>>
在圖7的真空泵P7中,作為測(cè)溫機(jī)構(gòu)27的具體的設(shè)置例,大致沿著真空泵軸心方向?qū)y(cè)溫機(jī)構(gòu)27埋設(shè)在隔壁21中(縱置式),但代替此方案,在圖8的真空泵P8中,沿著與真空泵軸心方向大致正交的方向?qū)y(cè)溫機(jī)構(gòu)27埋設(shè)在隔壁21中(橫置式)。
在前述那樣的溫度測(cè)量元件27A的縱置式中,需要至少比溫度測(cè)量元件27A的長(zhǎng)度高的隔壁21,另一方面,在溫度測(cè)量元件27A的橫置式中,不需要這樣高的隔壁21,所以能夠?qū)⒏舯?1的高度設(shè)定得較低,在真空泵軸心方向上能夠?qū)崿F(xiàn)真空泵P7整體的縮短、小型化。
<<圖9的真空泵P9的特征>>
在圖1的真空泵P1中,作為加熱機(jī)構(gòu)的具體例,采用以加熱器HT自身的發(fā)熱將隔壁21加熱的結(jié)構(gòu),但代替此方案,在圖9的真空泵P9中,采用以使用線圈30的電磁感應(yīng)加熱方式將隔壁21加熱的結(jié)構(gòu)。
該電磁感應(yīng)加熱方式由在隔壁21的外底面上作為發(fā)熱用芯28設(shè)置的電阻較小的強(qiáng)磁性體、與該發(fā)熱用芯28對(duì)置的作為磁軛29設(shè)置在泵基座1B上的電阻較大的強(qiáng)磁性體、和容納在磁軛29內(nèi)的線圈30構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)是一例,根據(jù)需要也可以適當(dāng)變更電磁感應(yīng)加熱方式的結(jié)構(gòu)。
在前述那樣的結(jié)構(gòu)的電磁感應(yīng)加熱方式中,如果使交流電流流到線圈30中,則在發(fā)熱用芯28的內(nèi)部產(chǎn)生渦流,發(fā)熱用芯28自身發(fā)熱而將隔壁21加熱。另外,由于磁軛29電阻較大,所以借助該電磁感應(yīng)加熱方式產(chǎn)生的磁軛29自身的發(fā)熱小到能夠忽視的程度。由此,也不會(huì)有因磁軛29的發(fā)熱而導(dǎo)致泵基座1B成為高溫的情況。
在以上說(shuō)明的實(shí)施方式的真空泵P1~P9中,作為其具體的結(jié)構(gòu),采用了下述這樣的結(jié)構(gòu):在從螺紋槽排氣流路R1、R2的出口到排氣端口3的泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S中設(shè)置隔壁21,該隔壁21從外裝箱1將泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S內(nèi)覆蓋。因此,不易產(chǎn)生穿過(guò)泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S及螺紋槽排氣流路R1、R2的出口附近的工藝氣體的溫度下降,并且能夠?qū)⒈脙?nèi)排氣口側(cè)流路S及螺紋槽排氣流路R1、R2的出口附近的壁面溫度保持得較高,就這些點(diǎn)而言,能夠防止因螺紋槽排氣流路R1、R2的出口附近及泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S中的工藝氣體的溫度下降帶來(lái)的生成物的堆積。
此外,根據(jù)真空泵P1~P2,泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S與外裝箱1之間的熱的出入被隔壁21妨礙,所以能夠僅將泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S及螺紋槽排氣流路R1、R2出口附近效率良好地加熱,此外,也不會(huì)因該加熱而產(chǎn)生外裝箱1的溫度上升。由此,能夠防止與外裝箱1連結(jié)的定子柱4及內(nèi)置在該定子柱4中的電裝零件(徑向磁力軸承10、10及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12等)的溫度上升,能夠減少因這樣的電裝零件的過(guò)熱造成的故障。此外,即使為了保護(hù)定子柱4及內(nèi)置在定子柱4中的電裝零件而在外裝箱1上設(shè)置冷卻機(jī)構(gòu)并將外裝箱1冷卻,泵內(nèi)排氣口側(cè)流路S的溫度也不會(huì)下降。
本發(fā)明并不限定于以上說(shuō)明的實(shí)施方式,能夠在本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi)由本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行很多變形。
例如,本發(fā)明對(duì)于在之前說(shuō)明的本實(shí)施方式的真空泵中將翼排氣部Pt省略的形式的真空泵也能夠應(yīng)用。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1 外裝箱;1A 泵箱;1B 泵基座;2 吸氣口;3 排氣端口;4 定子柱;5 旋轉(zhuǎn)軸;6 轉(zhuǎn)子;60 連結(jié)部;61 第1筒體;62 第2筒體;63 端部件;10 徑向磁力軸承;11 軸向磁力軸承;12 驅(qū)動(dòng)馬達(dá);13 旋轉(zhuǎn)翼;14 固定翼;14E 最下層的固定翼;18A 內(nèi)側(cè)螺紋槽排氣部定子;18A-1 內(nèi)側(cè)螺紋槽排氣部定子的延長(zhǎng)部;18B 外側(cè)螺紋槽排氣部定子;19A、19B 螺紋槽;21 隔壁;21A 隔壁的貫通部;22 隔熱件;23 貫通孔;24、25 筒體;26 隔壁的延設(shè)部;27 測(cè)溫機(jī)構(gòu);27A 溫度測(cè)量元件;28 發(fā)熱用芯;29 磁軛;30 線圈;C 冷卻管;G1 最終間隙(最下層的旋轉(zhuǎn)翼與連通開(kāi)口部的上游端之間的間隙);G2 空隙;G3 泵內(nèi)空間;G4 間隙;H 連通開(kāi)口部;HT 加熱器(加熱機(jī)構(gòu));M 旋轉(zhuǎn)阻止塊;N 凹部;P1~P10 真空泵;Pt 翼排氣部;Ps 螺紋槽排氣部;R1 內(nèi)側(cè)的螺紋槽排氣通路;R2 外側(cè)的螺紋槽排氣通路;S 泵內(nèi)排氣口側(cè)流路(從螺紋槽排氣流路的出口到排氣端口的流路);T1、T2 密封機(jī)構(gòu)。